O que é Deconvolution?

Deconvolução é o processo de remover a degradação do sinal dos dados gravados. Os sinais têm duas formas principais de serem danificados: o sinal é criado ou gravado incorretamente ou o sinal é interferido à medida que viaja de um ponto a outro. Qualquer forma de dano ao sinal é chamada de convolução e a deconvolução é o processo de eliminar essas convoluções sem danificar os dados originais. Esses processos são muito usados ​​no processamento de sinais, processamento de áudio e vídeo e sismologia, mas o processo subjacente é usado em quase todas as ciências tradicionais.

Qualquer interrupção em um sinal é uma convolução. Não importa se a interrupção é causada por outro sinal, um reflexo do original ou mesmo um dispositivo de gravação com defeito. Pequenas convoluções geralmente não interrompem o sinal o suficiente para se preocupar; isso geralmente é esperado simplesmente a partir do sinal que se move pelo espaço. Por outro lado, grandes convoluções tornarão um sinal ilegível e precisarão ser removidos.

A grande maioria da desconvolução está determinando quais convoluções aconteceram com o sinal original. Uma vez determinada a convolução exata, é possível modificar o original para editá-lo. Na maioria das vezes, isso significa simplesmente que o sinal é modificado novamente por outra convolução exatamente oposta ao disruptor original. Esses dois sinais se cancelam e retornam as informações gravadas à sua forma original.

Esse processo possui um grande número de aplicativos do mundo real. A deconvolução é amplamente usada como um método de correção de imagens ópticas para explicar a distorção da ampliação. Quando uma lente amplia uma imagem, ela não é ampliada uniformemente em todo o campo. Mesmo em microscópios e telescópios de ponta, há uma quantidade muito pequena de distorção. Quando uma imagem é bastante ampliada, observando um objeto muito pequeno ou muito distante, a distorção pode afetar radicalmente a imagem. Ao aplicar uma convolução oposta à imagem, uma versão muito mais verdadeira é criada.

Essa mesma técnica é usada em vários outros campos de áudio e visual para melhorar a força do sinal e criar gravações mais reais. Na sismologia, um sinal é distorcido pela distância, meio e reflexos de si mesmo. Todas essas convoluções representam um sinal quase inútil. Usando a deconvolução para retroceder em todas as distorções, os cientistas podem aprender mais sobre o que está acontecendo no ponto de origem do sinal e que tipos de coisas existem entre a transmissão e a recepção do sinal.