Nel contesto dell'elaborazione di immagini / segnali abbiamo visto / sappiamo che se ci sono 4 campioni e se prendiamo una media di quei 4 campioni, allora diciamo che il risultato è un campione di output filtrato passa basso. Questo è molto rilevante nel contesto dell'elaborazione delle immagini. Ora, qual è l'operazione che implica un filtro passa-alto, è trovare un massimo dei 4 campioni e metterlo come campione di output, o quali altre operazioni matematiche implicano un filtro passa-alto poiché la media implica un filtro passa-basso.
Qual è l'interpretazione fisica del filtro Lowpass / Highpass?
Risposte:
L'esempio che hai dato di prendere 4 campioni e prenderne la media è una specie di filtro passa-basso di un uomo povero. Generalmente le cose non sono così semplici. Ma per capire il bene c'è un certo valore nell'uso di questi semplici esempi.
Un filtro passa basso è davvero come prendere 4 campioni e prenderne una media. Ex:
samples = [6 1 -10 -4];
avg_value = mean(samples) = -1.75
Il filtro passa-alto sta rimuovendo il termine "DC". O più in generale, sta rimuovendo i dati che non stanno cambiando. Un modo semplice di pensare a questo è sottrarre il valore avg da ogni campione. Ex:
samples = [6 1 -10 -4];
avg_value = mean(samples) = -1.75;
high_pass = samples-avg_value;
high_pass: [7.75 2.75 -8.25 -2.25]
Ora, se si prende la media del segnale "passa alto", si ottiene 0.
Questi due "filtri" che cito sono entrambi all'estremo in quanto hai un filtro che ti dà solo DC e un altro filtro che rimuove solo DC. Fondamentalmente ciò che si ottiene è questo filtro ideale in cui il filtro passa-basso ti dà il verde e il filtro passa-alto ti dà il giallo.
La maggior parte dei filtri che utilizzerai avrà una risposta che assomiglia di più a questa per un passaggio basso:
e questo per un passaggio alto:
kellenjb - Grazie. Potrei mettere in relazione ciò che hai detto nella tua risposta: high_pass = sample - average e cosa ha detto @MArtin Thompson in questa risposta sopra all'algoritmo di nitidezza delle immagini che è OriginalImage - Blurred version = ImaeEdgeMap. E OriginalImage + ImageEdgeMap = SharpImage OriginalImage.
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Goldenmean
Un passaggio alto non rimuove solo la corrente continua, se attenua (in un modo o nell'altro) tutte le frequenze al di sotto di un punto di "taglio".
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Martin Thompson,
@ Martin Sì, ed un filtro passa-basso non solo darvi DC sia. Vado solo al caso semplice, poiché sembra che si tratti dell'OP.
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Kellenjb,
Perché il downvote? Cosa posso fare per migliorare?
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Kellenjb,
Innanzitutto, una media è un filtro passa-basso molto specifico.
Filtro passa-alto significa mantenere rapidi cambiamenti ed eliminare i "cambiamenti graduali". La differenziazione è un modo matematico classico per farlo.
Il filtro passa-alto è anche chiamato "rilevamento dei bordi" nei circoli di elaborazione delle immagini.
Per differenziazione, intendi il segnale di differenza. Like Highpass = [sample1 - sample2, sample2 - sample3, sample3 - sample4] .qualcosa di questo tipo.
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Goldenmean
@goldenmean sì, è praticamente quello che intende. A volte vengono aggiunti diversi fattori di ridimensionamento a seconda di ciò che è necessario, ad esempio [campione1 - .5 * campione2, campione2 - .5 * campione3 ecc. Questo è lo stesso del convolving con (1 -.5)
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Kellenjb
La differenziazione non è tuttavia un filtro passa-alto tradizionale. La risposta aumenta all'infinito
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endolite,
Nell'elaborazione delle immagini, il filtro passa-basso rende le immagini più fluide e più sfocate poiché fa una media della vicinanza del pixel. Il filtro passa alto rende i bordi più visibili e più nitidi poiché rileva i bordi nelle immagini. Questo perché dove si verificano i bordi è il cambiamento più drammatico che si verifica nelle immagini. Il passa basso tenta di ridurre questo drammatico aumento o diminuzione dell'immagine mediando il vicinato, mentre il filtro passa alto lo rende più visibile sottraendo i valori dei pixel.
Da un diverso punto di vista analogico, filtrare significa rifiutare alcune parti del segnale di ingresso. In altre parole, l '"impedenza" del filtro non corrisponde ad alcune parti del segnale, quindi viene riflessa.