Volba zobrazení (Direct Current, Scaling) - FFT 1D, FFT 2D

Podobné dokumenty
Fraktální analýza prahovaných a neprahovaných signálů (View+HT) HT 1D

Fraktální analýza prahových a neprahových obrázků

František Hudek. srpen 2012

Úvod do zpracování signálů

František Hudek. srpen 2012

Úprava naměřených stavů

STATISTICA Téma 1. Práce s datovým souborem

zdroj světla). Z metod transformace obrázku uvedeme warping a morfing, které se

1 Základní funkce pro zpracování obrazových dat

KTE/TEVS - Rychlá Fourierova transformace. Pavel Karban. Katedra teoretické elektrotechniky Fakulta elektrotechnická Západočeská univerzita v Plzni

13 Barvy a úpravy rastrového

31ZZS 9. PŘEDNÁŠKA 24. listopadu 2014

Postup: Nejprve musíme vyplnit tabulku. Pak bude vypadat takto:

StatSoft Jak vyzrát na datum

Systém eprojekty Příručka uživatele

Pravidla pro tvorbu tabulek a grafů v protokolech z laboratoří fyziky

GUI APLIKACE PRO VÝUKU AUTOMATIZACE

SIGNÁLY A SOUSTAVY, SIGNÁLY A SYSTÉMY

" Furierova transformace"

2. popis prostředí, nastavení pracovní plochy

Popis funkcí tlačítek jednotlivých modulů programu OGAMA

Software pro úpravu snímků LAB-10. Návod k obsluze

Evidence objednávek pečiva

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH Elias Tomeh / Snímek 1

Pravděpodobnost v závislosti na proměnné x je zde modelován pomocí logistického modelu. exp x. x x x. log 1

POPISNÁ STATISTIKA Komentované řešení pomocí programu Statistica

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

MS Excel grafická prezentace dat

Cvičení č. 2 : POLITICKÁ MAPA VYBRANÉHO KONTINENTU

POPIS PROSTŘEDÍ PROGRAMU GIMP 2. Barvy 2. Okno obrázku 4 ZÁKLADNÍ ÚPRAVA FOTOGRAFIÍ V GRAFICKÉM EDITORU 6. Změna velikosti fotografie 6

Využití tabulkového procesoru MS Excel

VYUŽITÍ POČÍTAČOVÉ GRAFIKY

1. Změřte modul pružnosti v tahu E oceli z protažení drátu. 2. Změřte modul pružnosti v tahu E oceli a duralu nebo mosazi z průhybu trámku.

Tabulkový kalkulátor

Manuál pro NetDOGs práce s administrací

Práce na počítači. Bc. Veronika Tomsová

Název DUM: VY_32_INOVACE_2B_16_ Tvorba_grafů_v_MS_Excel_2007

František Hudek. červenec 2012

Signál v čase a jeho spektrum

Transformace obrazu Josef Pelikán KSVI MFF UK Praha

metodou Monte Carlo J. Matěna, Gymnázium Českolipská, Praha

Tvorba aplikace pro porovnání map

Quantization of acoustic low level signals. David Bursík, Miroslav Lukeš

Algoritmizace prostorových úloh

OBRAZOVÁ ANALÝZA. Speciální technika a měření v oděvní výrobě

TVOŘÍME MAPU V GIS. manuál

Řazení tabulky, dotazu nebo formuláře

Komplexní obálka pásmového signálu

Přihlášení do systému se provádí na stránkách: pes.tdt.cz pomocí přihlašovacích údajů.

BALISTICKÝ MĚŘICÍ SYSTÉM

Import dat ve formátu txt

STATISTICA Téma 8. Regresní a korelační analýza, regrese prostá

NOVÉ METODY HODNOCENÍ OBRAZOVÉ KVALITY

VYUŽITÍ 3D FRAKTÁLNÍ ANALÝZY PŘI HODNOCENÍ KVALITY TISKU

Začínáme pracovat s tabulkovým procesorem MS Excel

4 Kriteriální matice a hodnocení variant

Hodnocení kvality tiskových bodů metodami obrazové (waveletové) analýzy

Použijeme-li prostorový typ grafu, můžeme pro každou datovou zvolit jiný tvar. Označíme datovou řadu, zvolíme Formát datové řady - Obrazec

Výsledný graf ukazuje následující obrázek.

Omezení barevného prostoru

MĚŘENÍ A ANALÝZA ELEKTROAKUSTICKÝCH SOUSTAV NA MODELECH. Petr Kopecký ČVUT, Fakulta elektrotechnická, Katedra Radioelektroniky

Mgr. et Mgr. Jan Petrov, LL.M. Ph.D. BYZNYS A PRÁVO

Harmonická analýza tiskových struktur

Nerovnice. Vypracovala: Ing. Stanislava Kaděrková

KAPITOLA 12 - POKROČILÁ PRÁCE S TABULKOVÝM PROCESOREM

Popis a obsluha vektorového obvodového analyzátoru R&S ZVL

Metoda Monte Carlo a její aplikace v problematice oceňování technologií. Manuál k programu

nastavení real-time PCR cykléru icycler iq5 Multi-Color Real-Time PCR Detection System

Gabriela Janská. Středočeský vzdělávací institut akademie J. A. Komenského

Vyhodnocení 2D rychlostního pole metodou PIV programem Matlab (zpracoval Jan Kolínský, dle programu ing. Jana Novotného)

Microsoft Word - Sloupce a objekty

Aplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Jan Boháček [ÚLOHA 37 - SESTAVENÍ ROZEBÍRATELNÉ]

Vytváření grafů v aplikaci Helios Red

1. Nastavení dokumentu

Radka Veverková Flash

VOLBA BAREVNÝCH SEPARACÍ

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ. Aplikace pokročilých metod pro zpracování dat v FTIR spektrometrii

Analýza a zpracování digitálního obrazu

OBR. 3-1: DIALOGOVÉ OKNO PÍSMO

Téma: Práce se základními objekty, výplní a obrysem

FUNKCE PRO ANALYTICKÉ ZPRACOVÁNÍ DAT

VYUŽITÍ MATLABU PRO PODPORU VÝUKY A PŘI ŘEŠENÍ VÝZKUMNÝCH ÚKOLŮ NA KATEDŘE KOMUNIKAČNÍCH A INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ

2. Numerické výpočty. 1. Numerická derivace funkce

Tabulkový kalkulátor. Tabulkový kalkulátor. LibreOffice Calc 12.část

základní vlastnosti, používané struktury návrhové prostředky MATLAB problém kvantování koeficientů

Názvy objektů na paletě Layers (Vrstvy)

Digitální kartografie 5

Analýza časových řad pomoci SAS82 for Win

VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA Mariánská 1100, Varnsdorf PROGRAMOVÁNÍ FUNKCE, REKURZE, CYKLY

ANALÝZA LIDSKÉHO HLASU

VELIKOST VEKTORU, POČETNÍ OPERACE S VEKTORY

xmobile Operační systém Andorid Uživatelský manuál X-Trade Brokers DM S.A., organizační složka 1/12

Manuál pro Pokročilou řídící technologii (ACT) - simulační program

MS PowerPoint ZÁKLADY

KONTINGENČNÍ TABULKY CO TO JE

POČÍTAČOVÁ GRAFIKA VEKTOROVÁ GRAFIKA VÍCENÁSOBNÉ KOPÍROVÁNÍ

Předmluva 9 Obsah knihy 9 Typografické konvence 10 Informace o autorovi 10 Poděkování 10

Geometrické transformace obrazu a související témata. 9. přednáška předmětu Zpracování obrazů

3.5 Ověření frekvenční závislosti kapacitance a induktance

Transkript:

Volba zobrazení (Direct Current, Scaling) - FFT 1D, FFT 2D Jiří Stančík Fakulta chemická, Vysoké učení technické v Brně Purkyňova 118, 61200 Brno e-mail: HTUxcstancik@fch.vutbr.czUTH Úkolem této práce bylo ukázat různé možnosti zobrazení zpracovávaných dat v programu harmonické a fraktální analýzy HarFA. Pro přádek budou ještě ve stručnosti uvedeny některé informace o použitých operacích či funkcích. Základním procesem, kterým jsou zpracovávána data v této práci je Fourrierova transformace (FT). Tato operace nám umožňuje zobrazit daný obrázek jako spektrum obrazové funkce. Ale vzhledem k tomu, že výpočet FT vyžaduje značný počet násobení což je časově nejnáročnější operace, byl vyvinut algoritmus, umožňující značné urychlení výpočtu. Tento algoritmus je označován Fast Fourier Transform FFT Rychlá Fourierova Transformace. Díky němu se výsledné spektrum zobrazí ihned. Máme také možnost analyzovat data pomocí FFT 1D a FFT 2D. Většina operací je prezentována na transformaci FFT 1D, protože výsledky zobrazení se principielně shodují. Rozdíl nastává až u použití přenosové funkce modulace (MTF). Pokud si tuto funkci jednoduše představíme tak, že jejím výsledkem je zobrazení vzdálenosti každého bodu 2 2 obrázku od vypočteného komplexního čísla ( Re + Im ), pak při aplikaci MTF na FFT 1D vzniká linie nejvyšších hodnot procházející přes střed analyzované oblasti ve směru horizontálním či vertikálním (podle toho zda analýzu provádíme přes průměr řádků či sloupců). Ale při aplikaci na FFT 2D je ta samá funkce aplikována nejprve na řádky a pak na sloupce (nebo obráceně) a jejím výsledkem již není linie, ale pouze jedna oblast (bod) výskytu nejvyšších hodnot. Tato problematika je zpracována na obrázcích 9 a 11. V celém dokumentu jsou typy zobrazení demonstrovány pouze pro jednu veličinu: intenzitu. V kolonce Process zobrazené na liště zadáného typu analýzy lze samozřejmě zvolit i jiné veličiny (odstín, světlost, RGB prostor či jeho jednotlivé složky). Výsledek užití různých zobrazení bude ovšem pro všechny stejný. A nyní přejděme k jednotlivým operacím nutným pro analýzu požadovaného obrázku.

Otevření vlastního obrázku pro zpracování: Obr. 1. Zadáním Open Image z nabídky File vložíme potřebný obrázek. Obrázek by měl být uložen v bezztrátové kompresi (přípony *.tiff, *.bmp,*.png).

Volba požadované analýzy: Obr. 2. Druh analýzy dat zvolíme v nabídce Process na horní liště, v tomto případě Harmonic Analysis 1D (FFT 1D). V možnostech zpracování pomocí analýzy FFT 1D je automaticky nastaveno: Prahovaný signál (kolonka BW ), průměr přes všechny řádky (kolonka Row average ) a lineární zobrazení (v kolonce Scaling ). K zadané analýze se okamžitě objeví graf zobrazující zadané veličiny (kolonka Process v tomto případě intenzitu). U prahovaného zobrazení získáváme v analyzované oblasti obraz ve kterém jsou světlá místa zobrazena bíle a tmavší černě. Obraz postrádá jakékoliv plynulé přechody.

Volba velikosti zpracovávané oblasti: Obr.3. Velikost zpracovávané oblasti lze jednoduše změnit pomocí kolonky Area size, umístění této oblasti na obrázku zvolíme pomocí myši. Odznačením kolonky BW získáme neprahované zobrazení (v odstínech šedé). To se na grafu projeví zvýšením počtu bodů v křivce (obrázek který neobsahuje pouze bílou či černou je složitější ).

3D Graf: Obr. 4. 3D Graf nám plasticky znázorňuje danou veličinu (v tomto případě intenzitu) v analyzované oblasti. Červená barva představuje vysokou intenzitu (světle šedá až bílá), modrá barva naopak nízkou intenzitu (černá). Pokud změníme pruhovanost obrázku, na 3D grafu se to výrazně projeví.

Volba měřítka (užití logaritmického měřítka): Obr. 5. Změnou měřítka v kolonce Scaling z lineárního na logaritmické získáme grafickou závislost logaritmu průměru všech řádků na intenzitě v jednotlivých sloupcích. Program nám tímto zjednodušuje práci (není třeba data exportovat do jiného programu a tam je logaritmovat).

Užití přenosové funkce modulace (MTF): Obr. 6. Užitím přenosové funkce modulace se v nabídce odkryla další kolonka ( Direct Current ). Výsledkem analýzy je linie nejvyšších intenzit procházející středovým sloupcem analyzované oblasti. V ideálním případě by měl vzniknout nekonečně velký Diracův impuls. Vzniklý impuls tomu sice neodpovídá, ale i tak je jeho velikost taková, že všechny ostatní hodnoty jsou v porovnání s ním téměř zanedbatelné.

Korekce dat získaných pomocí MTF: Obr. 7. Označením kolonky Exclude vlastně vyřadíme nejvyšší intenzitu získanou užitím MTF. Získaná data jsou tak čitelnější (lze lépe pracovat i s nižšími hodnotami intenzity).

Logaritmické měřítko: Obr. 8. Pokud změníme stupnici na logaritmickou, jsou již hodnoty použitelnější (v grafu vidíme jejich postupný nárust). Pokud chceme opět odstranit hodnotu odpovídající nejvyšší intenzitě, označíme Exclude v kolonce Direct Current.

Zobrazení užití MTF 3D grafem: Obr. 9. Zobrazení impulsu vytvořeného MTF. Červená barva opět vyjadřuje nejvyšší hodnoty intenzity. Lze rozpoznat různé hodnoty intenzit v daném sloupci, což přesně odpovídá zobrazení analyzované oblasti.

Užití MTF v analýze FFT 2D : Obr. 10. V kolonce Process zvolíme Harmonic Analysis 2D (FFT 2D). Výsledkem užití MTF není sloupec o vysoké intenzitě, ale bod o nejvyšší intenzitě.

3D Graf: Obr. 11. V prostorovém zobrazení je výsledkem použití MTF impuls v jednom bodě. Rozdíl intenzity je v tomto případě ještě výraznější než u FFT 1D, což lze poznat díky velkému množství modré barvy (data o malé hodnotě) v grafu.

3D Graf, korekce dat: Obr. 12. Odstraněním nejvyšší hodnoty intenzity vzniká členitější graf, již zde není téměř žádná tmavě modrá barva, lze pozorovat postupný nárust hodnot intenzity až ke středovým vysokým hodnotám.