Wybielanie spektralne jest zwykle próbą uczynienia widma sygnału „bardziej jednolitym”. Jednym z powodów, dla których może to być dobra rzecz, jest to, że może powodować, że autokorelacja sygnału jest „węższa” (i bliższa delcie Diraca, w przypadku sygnałów o czasie dyskretnym). Może to pomóc w lokalizacji w czasie.
Jaki efekt ma wybielanie spektralne, gdy jest stosowany w przetwarzaniu obrazu? (wizualnie lub w inny sposób ...)
Na ogół nie jest ładna. Większość obrazów to „dolnoprzepustowe” (większość informacji znajduje się w części widma niskiej częstotliwości). Jednym uproszczonym podejściem do wybielania obrazów jest robienie różnic między kolumnami (lub wierszami) (tj. diffW Matlabie).
Będzie to oznaczać ujemne wartości pikseli, które generalnie nie odwzorowują niczego sensownego w przypadku standardowych obrazów.
Gdzie wybielanie spektralne może być przydatne w przetwarzaniu lub analizie audio?
Jeśli próbujesz zlokalizować (na czas) początek dźwięku, możliwe jest, że wybielanie spektralne może to poprawić. Możliwe jest również, że może zmniejszyć (nie polepszyć) SNR.
Jak brzmiałby widmowo wybielony sygnał audio?
W przypadku dźwięku mowy lub muzyki, będzie on miał tendencję do wprowadzania wyższych częstotliwości.
To zależy od tego, co rozumiesz przez „sygnał danych”? Czy masz na myśli sygnał, który składa się tylko 1z i 0jedynek?
Peter K.
Powiedzmy, że daję ci wektor danych, powiedzmy 100 liczb, tak że PSD nie jest jednolity.
TheGrapeBeyond
OK. Jednym ze sposobów jest oszacowanie PSD za pomocą estymatora spektralnego AR (autoregresyjnego) (np. Za pomocą równań Yule-Walkera) i filtrowanie sygnału za pomocą jego odwrotności . Ale tak naprawdę zależy od zastosowania, która forma wybielania ma sens.
Peter K.
Ach, ciekawe dzięki! Jednym z nieporozumień, jakie miałem na temat jakiegokolwiek wstępnego wybielania, jest to, czy nie niszczy żadnej znaczącej struktury, od której początkowo musiałeś zacząć? (Filtrujesz według odwrotności, a teraz masz funkcję delta). Więc co to za dobro? ...
TheGrapeBeyond
2
Spectral Whitening to proces tworzenia widma Magnitude Uniform.
W przypadku obrazu sprawia, że Spektrum Magnitudy jest bardziej ciągłe niż kilka częstotliwości skaczących tu i tam. Zasadniczo słowo „wybielanie” pochodzi od White Process, którego widmo jest po prostu stałe na wszystkich częstotliwościach. Ale jeśli zrobisz to z obrazem, nie będzie to miało sensu. W efekcie chciałbyś, aby widmowe i roztrzęsione widmo wyglądało bardziej gładko, bez nadmiernego wywoływania hałasu.
Nie jestem pewien, jak wpłynie to na obraz, ale mogę podać przykład zastosowania. Rozważmy kanał LTI w systemie komunikacyjnym (lub w systemie audio, który ma raczej niezbyt „białą” odpowiedź częstotliwościową na wszystkie częstotliwości. System audio nie odwzajemni wszystkich częstotliwości o tej samej wielkości i nastąpi wyrównanie). Na końcu odbiornika (jako wyjście głośnika lubRXsystemu komunikacyjnego) otrzymujesz zniekształconą wersję sygnału wejściowego. Więc teoretycznie chciałbyś zrobić przed wysłaniem sygnału przez system, to zmodyfikować kształt sygnału, tak aby system go zniekształcił, czyniąc go wystarczająco płaskim. Zazwyczaj nazywa się to naciskiem wstępnym lub wyrównaniem. Wydaje mi się, że nie jestem pewien, gdzie Spectral Whitening zostanie zastosowany w przetwarzaniu obrazu (jak wcześniej tego nie robiłem), ale będzie miał takie samo wykorzystanie i zastosowania, jak wyjaśniono tutaj.
Możesz więc pomyśleć o „Spectral Whitener” lub korektorze (w przypadku systemu komunikacji) jako o odwrotności systemu, który go zniekształca. Jeśli odpowiedź częstotliwościowa układu to , wybielacz będzie wynosił tylko . Ale należy zachować ostrożność, jeśli zrobisz to po osłabieniu sygnału przez szum, ponieważ możesz poprawić poziomy hałasu w niektórych miejscach, w których jego wielkość była wcześniej bardzo niska.H(z)1/H(z)
Co pozostaje niezmienne przy ujednolicaniu widma wielkości? Nawet biały szum ma jednolite spektrum.
user13107,
0
widmo białe to widmo światła białego: wszystkie długości fali (częstotliwości) mają stałą średnią moc. na ogół nie ma tego sygnału ani obrazu. jeśli potrzebujemy białego spektrum, potrzebna jest tylko metoda wybielania bieżącego sygnału / obrazu. istnieje wiele metod poprzedzających wybielanie. jednym z najprostszych jest prognoza liniowa w szeregach czasowych. w przetwarzaniu obrazu nawet proste filtry górnoprzepustowe wybielają obrazy.
1z i0jedynek?Spectral Whitening to proces tworzenia widma Magnitude
Uniform.W przypadku obrazu sprawia, że Spektrum Magnitudy jest bardziej ciągłe niż kilka częstotliwości skaczących tu i tam. Zasadniczo słowo „wybielanie” pochodzi od White Process, którego widmo jest po prostu stałe na wszystkich częstotliwościach. Ale jeśli zrobisz to z obrazem, nie będzie to miało sensu. W efekcie chciałbyś, aby widmowe i roztrzęsione widmo wyglądało bardziej gładko, bez nadmiernego wywoływania hałasu.
Nie jestem pewien, jak wpłynie to na obraz, ale mogę podać przykład zastosowania. Rozważmy kanał LTI w systemie komunikacyjnym (lub w systemie audio, który ma raczej niezbyt „białą” odpowiedź częstotliwościową na wszystkie częstotliwości. System audio nie odwzajemni wszystkich częstotliwości o tej samej wielkości i nastąpi wyrównanie). Na końcu odbiornika (jako wyjście głośnika lub
RXsystemu komunikacyjnego) otrzymujesz zniekształconą wersję sygnału wejściowego. Więc teoretycznie chciałbyś zrobić przed wysłaniem sygnału przez system, to zmodyfikować kształt sygnału, tak aby system go zniekształcił, czyniąc go wystarczająco płaskim. Zazwyczaj nazywa się to naciskiem wstępnym lub wyrównaniem. Wydaje mi się, że nie jestem pewien, gdzie Spectral Whitening zostanie zastosowany w przetwarzaniu obrazu (jak wcześniej tego nie robiłem), ale będzie miał takie samo wykorzystanie i zastosowania, jak wyjaśniono tutaj.Możesz więc pomyśleć o „Spectral Whitener” lub korektorze (w przypadku systemu komunikacji) jako o odwrotności systemu, który go zniekształca. Jeśli odpowiedź częstotliwościowa układu to , wybielacz będzie wynosił tylko . Ale należy zachować ostrożność, jeśli zrobisz to po osłabieniu sygnału przez szum, ponieważ możesz poprawić poziomy hałasu w niektórych miejscach, w których jego wielkość była wcześniej bardzo niska.H(z) 1/H(z)
źródło
widmo białe to widmo światła białego: wszystkie długości fali (częstotliwości) mają stałą średnią moc. na ogół nie ma tego sygnału ani obrazu. jeśli potrzebujemy białego spektrum, potrzebna jest tylko metoda wybielania bieżącego sygnału / obrazu. istnieje wiele metod poprzedzających wybielanie. jednym z najprostszych jest prognoza liniowa w szeregach czasowych. w przetwarzaniu obrazu nawet proste filtry górnoprzepustowe wybielają obrazy.
źródło