Co je Fourierovo zpracování obrazu?

Zpracování podle Fourierova obrazu obvykle rozkládá obrázek tak, že představuje každou složku, jako by byla součástí frekvence. Body na obrázku jsou obecně identifikovány podle umístění jejich sloupců a řádků, zatímco matematické zpracování je obvykle prováděno na základě grafické frekvenční vlny. Vstupem jsou obvykle fyzická umístění částí obrazu. Pro výstup používají počítače algoritmy pro zpracování obrazu nazývané Fourierovy transformace pro analýzu, filtrování, kompresi a rekonstrukci obrazu. Tyto operace v Fourierově zpracování obrazu se obvykle provádějí pomocí řady matematických vzorců.

Svisle nebo nahoru a dolů a vodorovné polohy procházející napříč jsou obecně počítány číselně. Algoritmy zpracování obrazu lze použít k transformaci svislých sloupců a vodorovných řádků na ekvivalentní reprezentace každé části obrázku. Některé části obrazu jsou zobrazeny při nízkých frekvencích, zatímco jiné odpovídají vysokofrekvenčním vzorům; například jiný obrázek mikroskopického obvodu může být vytvořen tak, aby ukazoval velikost, fázi nebo jiný aspekt frekvencí. Velikost ve Fourierově zpracování obrazu obecně definuje, kolik určité frekvence existuje, zatímco umístění každého typu lze zobrazit fází.

Zda je obraz jasný nebo rozmazaný, může mít vliv na výslednou reprezentaci po zpracování Fourierova obrazu. Hrany v obraze často ovlivňují také vzory, zatímco tvary, jako jsou písmena, někdy zobrazují charakteristické vzory s filtrováním obrazu. Obraz s mnoha objekty stejného tvaru a velikosti může tvořit symetrický vzor, ​​zatímco méně symetrické objekty mají tendenci vytvářet méně definovanou strukturu při zpracování Fourierova obrazu.

Techniky související s tímto druhem technologie zpracování obrazu zahrnují optickou difrakci. Je to běžná technika zpracování Fourierových obrázků a často je začátkem analýzy a zpracování obrázků. Optická difrakce se někdy používá například k analýze strukturních informací v biologických vzorcích. Tento proces obvykle zahrnuje použití laseru a nástroje zvaného optický difraktometr ve vědecké laboratoři. Související aplikace pro zpracování obrazu mohou zahrnovat vizuální kontrolu fotografií z mikroskopů, krystalovou analýzu a trojrozměrnou rekonstrukci.

Optická filtrace je další forma zpracování Fourierova obrazu, obvykle prováděná na obrázcích s prvky, které lze rozdělit přímými čarami, aby se vytvořily identické komponenty. Poruchy, nazývané šum, lze z obrázků odstranit, aby byly snímky mikroskopu jasnější. Zpracování Fourierova obrazu je také často aplikováno na pohyblivé obrazy rychlostí až 30 snímků za sekundu; doba potřebná k dokončení takového zpracování obvykle závisí na rychlosti počítače.