Co je dekonvoluce?

Dekonvoluce je proces odstraňování degradace signálu ze zaznamenaných dat. Signály mají dva primární způsoby poškození: buď je signál vytvořen nebo zaznamenán nesprávně nebo je signál rušen, když putuje z bodu do bodu. Jakákoli forma poškození signálu se nazývá konvoluce a dekonvoluce je proces vyřazování těchto konvolúcí bez poškození původních dat. Tyto procesy se těžce používají při zpracování signálu, zpracování zvuku a videa a seismologii, ale základní proces se používá téměř ve všech tradičních vědách.

Jakékoli narušení signálu je konvoluce. Nezáleží na tom, zda je porucha způsobena jiným signálem, odrazem originálu nebo dokonce vadným záznamovým zařízením. Malé závity obvykle nenarušují signál natolik, aby se obávali; ty se často očekávají jednoduše od signálu pohybujícího se vesmírem. Na druhou stranu, velké závity způsobí, že signál bude nečitelný a musí být odstraněn.

Převážná většina dekonvoluce určuje, jaké spory se staly původnímu signálu. Jakmile je určena přesná konvoluce, je možné upravit originál tak, aby byl upraven. Většinou to jednoduše znamená, že signál je znovu upraven další konvolucí, která je přesně opačná než původní disruptor. Tyto dva signály se navzájem zruší a vrátí zaznamenané informace do původní podoby.

Tento proces má obrovské množství aplikací ve skutečném světě. Dekonvoluce je široce používána jako metoda korekce optických obrazů tak, aby odpovídaly zkreslení zvětšení. Když objektiv zvětší obrázek, obraz se nezvětší rovnoměrně po celém poli. Dokonce i ve špičkových mikroskopech a dalekohledech existuje velmi malé zkreslení. Pokud je obraz silně zvětšený, ať už při pohledu na velmi malý nebo velmi vzdálený objekt, může zkreslení na obrázek zásadně ovlivnit. Použitím protichůdné konvoluce na obraz se vytvoří mnohem pravdivější verze.

Stejná technika se používá v několika dalších zvukových a obrazových polích ke zlepšení síly signálu a vytvoření reálnějších nahrávek. V seismologii je signál zkreslený vzdáleností, médiem a jeho odrazy. Všechny tyto spirály představují téměř zbytečný signál. Použitím dekonvoluce k posunu zpět všemi deformacemi se vědci mohou dozvědět více o tom, co se děje v místě původu signálu a jaké druhy věcí existují mezi přenosem a přijetím signálu.