Выделение сигнала на фоне шума

Выделение сигнала на фоне шума осуществляется на основе подавления шума методами:

- усреднения шумов

- использования цифровых фильтров.

 

Обработка сигнала с целью улучшения его потребительских свойств.

В этом случае истинный сигнал не восстанавливается, а делается лучше с точки зрения потребителя.

Метод нерезкого маскирования.

Для сигнала, имеющего слабую резкость, нерезкое маскирование представляет собой фильтр с обратной связью, в котором осуществляются операции преобразования сигнала, хотя и снижающие его форму, но дающие впечатление большей резкости.

Представим себе, что мы на входе имеем сигнал скачка, сигнал с резкостью в виде скачковой функции.

В процессе прохождения системы этот сигнал преобразуется в плавную функцию.

Для простоты рассмотрим наше размытие как прямую линию:

Такое преобразование с потерей мерности, как правило, осуществляется в канале передачи, а также и в других системах – типа апертурной фильтрации.

 

1. Часть сигнала “отбирается” и преобразовывается по закону еще большей нерезкости. У этого сигнала зона размытия будет еще более нерезкой.
2. Кроме того, у него изменяется полярность сигнала.
3. А также уменьшается градиент относительно основного сигнала.

 

В фильтре обратной связи происходит суммирование сигналов – и преобразованного и основного.

Суммирование нашего сигнала.

1. Сначала мы получаем все тот же сигнал.
2. В интервале от АВ идет суммирование сигналов – сигнал растет.
3. От В до С сигналы суммируются – превалирует тот сигнал, что имеет больший градиент. Мы получаем тот же сигнал, но с градиентом меньше, чем у первого.
4. От точки С до точки D – происходит суммирование постоянного основного и возрастающего сигнала.
5. От точки С до точки D происходит суммирование постоянного основного сигнала и возрастающего сигнала нерезкой маски. Получаем возрастающий сигнал, который в точке D сменяется постоянным сигналом. Вследствие постоянного сигнала основной и нерезкой маски.
6. Мы усиливаем этот сигнал. Усиливается не только “переходная” зона, а и “горбики”.

7. Также усиливается градиент; кроме того, появится два выступа, которые будут на границах полуплоскости сигнала образовывать две каймы – положительную и отрицательную. Формирование этих выступов дает высокочастотный вклад в формирование визуально воспринимаемого повышения резкости. Таким образом, не восстановив первоначальную резкость, мы повышаем его визуальную резкость.