Co to jest przetwarzanie obrazu Fouriera?
Przetwarzanie obrazu Fouriera zwykle rozkłada obraz, reprezentując każdy komponent tak, jakby był częścią częstotliwości. Punkty na obrazie są zazwyczaj identyfikowane przez ich rozmieszczenie kolumn i wierszy, podczas gdy przetwarzanie matematyczne jest zwykle wykonywane na podstawie graficznej fali częstotliwości. Fizyczne położenia części obrazu są zwykle danymi wejściowymi. W przypadku danych wyjściowych algorytmy przetwarzania obrazu o nazwie Transformaty Fouriera są często używane przez komputery do analizy obrazów, filtrowania, kompresji i rekonstrukcji. Te operacje przetwarzania obrazu Fouriera są zwykle wykonywane przy użyciu szeregu formuł matematycznych.
Pozycje pionowe lub w górę i w dół oraz poziome pozycje przechodzące są zwykle rozliczane numerycznie. Algorytmy przetwarzania obrazu mogą służyć do przekształcania pionowych kolumn i poziomych rzędów w równoważne reprezentacje każdej sekcji obrazu. Niektóre części obrazu są reprezentowane przy niskich częstotliwościach, podczas gdy inne odpowiadają wzorcom wysokich częstotliwości; na przykład można sformułować inny obraz obwodu mikroskopowego, aby pokazać wielkość, fazę lub inny aspekt częstotliwości. Wielkość w przetwarzaniu obrazu Fouriera ogólnie określa, jaka jest pewna częstotliwość, podczas gdy lokalizacja każdego typu może być pokazana przez fazę.
To, czy obraz jest wyraźny czy rozmyty, może wpłynąć na wynikową reprezentację po przetworzeniu obrazu Fouriera. Krawędzie obrazu często wpływają również na wzory, a kształty takie jak litery czasami wyświetlają charakterystyczne wzory z filtrowaniem obrazu. Obraz z wieloma obiektami o tym samym kształcie i rozmiarze może tworzyć symetryczny wzór, podczas gdy mniej symetryczne obiekty mają tendencję do tworzenia mniej zdefiniowanej struktury podczas przetwarzania obrazu Fouriera.
Techniki związane z tego rodzaju technologią przetwarzania obrazu obejmują dyfrakcję optyczną. Jest to powszechna technika przetwarzania obrazu Fouriera i często stanowi początek analizy i przetwarzania obrazów. Na przykład dyfrakcja optyczna była czasami wykorzystywana do analizy informacji strukturalnych w próbkach biologicznych. Proces zwykle obejmuje użycie lasera i instrumentu zwanego dyfraktometrem optycznym w laboratorium naukowym. Podobne aplikacje do przetwarzania obrazu mogą obejmować kontrolę wizualną fotografii z mikroskopów, analizę kryształów i trójwymiarową rekonstrukcję.
Filtrowanie optyczne to kolejna forma przetwarzania obrazu Fouriera, zwykle wykonywana na obrazach z elementami, które można podzielić prostymi liniami w celu uzyskania identycznych komponentów. Zakłócenia, zwane szumem, można usunąć z obrazów, aby uzyskać wyraźniejszy obraz mikroskopowy. Przetwarzanie obrazu Fouriera jest również często stosowane do ruchomych obrazów, z prędkością do 30 klatek na sekundę; czas potrzebny na zakończenie takiego przetwarzania zazwyczaj zależy od szybkości komputera.