Hva er Deconvolution?

Deconvolution er prosessen for å fjerne signalforringelse fra innspilte data. Signaler har to primære måter å bli skadet på: enten blir signalet opprettet eller registrert feil, eller signalet blir forstyrret når det beveger seg fra punkt til punkt. Enhver form for signalskade kalles en konvolusjon, og dekonvolusjon er prosessen med å ta ut disse viklingene uten å skade de originale dataene. Disse prosessene brukes tungt i signalbehandling, lyd- og videoprosessering og seismologi, men den underliggende prosessen brukes i nesten alle mainstream vitenskaper.

Enhver forstyrrelse av et signal er en kretsløp. Det har ikke noe å si om forstyrrelsen er forårsaket av et annet signal, en gjenspeiling av originalen eller til og med en defekt innspillingsenhet. Små viklinger forstyrrer vanligvis ikke signalet nok til å bekymre deg for; disse forventes ofte ganske enkelt fra signalet som beveger seg gjennom rommet. På den annen side vil store viklinger gjøre et signal uleselig og må fjernes.

Det store flertallet av dekonvolusjonen bestemmer hvilke viklinger som skjedde med det originale signalet. Når den nøyaktige konvolusjonen er bestemt, er det mulig å endre originalen for å redigere den. Det meste av tiden, dette betyr ganske enkelt at signalet endres igjen ved en annen konvolusjon som er nøyaktig motsatt av den opprinnelige forstyrreren. Disse to signalene vil avbryte hverandre og returnere den innspilte informasjonen til sin opprinnelige form.

Denne prosessen har et stort antall applikasjoner i den virkelige verden. Deconvolution er mye brukt som en metode for å korrigere optiske bilder for å gjøre rede for forstørrelse av forstørrelse. Når en linse forstørrer et bilde, forstørres ikke bildet jevnt over hele feltet. Selv i avanserte mikroskop og teleskoper er det en veldig liten mengde forvrengning. Når et bilde er kraftig forstørret, enten ved å se på et veldig lite eller et veldig fjernt objekt, kan forvrengningen påvirke bildet radikalt. Ved å bruke en motsatt konvolusjon på bildet, opprettes en mye sannere versjon.

Den samme teknikken brukes i flere andre lyd- og visuelle felt for å forbedre signalstyrken og skape mer virkelige innspillinger. I seismologi blir et signal forvrengt av avstand, medium og refleksjoner av seg selv. Alle disse viklingene utgjør et nesten ubrukelig signal. Ved å bruke dekonvolusjon for å bevege seg bakover gjennom alle forvrengningene, kan forskere lære mer om hva som skjer på tidspunktet for signalets opprinnelse og hva slags ting som eksisterer mellom signaloverføring og mottak.