Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Программы и алгоритмы для обработки данных дистанционного зондирования: ERDAS, ENVI и другие.
Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 69
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Natalia Novoselova » 31 мар 2013, 22:23

В теме "Фильтры" учебника по Цифровой обработке снимков (а также учебника по ENVI) приводятся теория, иллюстрированные такими графиками, точную суть которых я не могу понять. Возможно, еще и из-за того, что перевожу некоторые вещи не совсем правильно. Вот переведенный отрывок:
* * *
В тексте говорится, что все значения уровня серого каждого пикселя снимка (т.е. их "Digital number") варьируют в любом направлении, как функция от дистанции.
Если построить график этой вариации Digital numbers – то они представляю собой сложные кривые.

Рис.1
Изображение

Эти сложные кривые, в свою очередь, могут быть разложены в виде набора синусоидальных составляющих с разными амплитудами и частотами.
Эти синусоиды дают представление о пространственном распределении частот изображения любого снимка SR

Рис.2
Изображение


Границы между областями с различными “спектральными ответами” (например, покрытия с разными составами почв, с разными типами растительности, с разными горными породами, разные типы освещенности, дренажа, разные типы автострад и т.п.) представлены изменениями (отличиями) одного интервала DN от другого.

Эти границы отображаются на графике вариации DN как градиенты и (за счет этого) распознаются как границы (“bordas”)


* * *
Возможно, мой перевод (с португальского) не совсем правилен в деталях, от этого я не могу это понять точно.


Вопрос.
Что здесь (на графике) "Дистанция"? Вообще, этот график является схемой чего? Это анализ всех пикселей снимка (безотносительно их расположения), или же (раз дистанция отложена по оси X) – это как бы проведенный через снимок профиль?

О чем вообще говорит эта теория и график? Это связано с возможностями (через такой анализ снимка и построение графика) определять границы на снимке между объектами (указанное в тексте выше - разные покрытия поверхности)). Если да, то как именно технически этим пользоваться?


Дальше там было про частоты этих синусоид и связанные с ними типы границ между объектами. Но, думаю, нужно сначала понять вот это.
А также всё это объяснялось для перехода к технике фильтров. Но этот момент я не поняла точно и хотелось бы разобраться.
Последний раз редактировалось Natalia Novoselova 04 апр 2013, 00:09, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
Дмитрий Барышников
Гуру
Сообщения: 2572
Зарегистрирован: 17 ноя 2009, 19:17
Репутация: 261
Откуда: Москва

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Дмитрий Барышников » 31 мар 2013, 23:09

Мне кажется это график по одному ряду пикселей. Что то мне напомнило дискретное преобразование Фурье.
Теоретически, Фурье преобразование позволяет перейти из яркостной плоскости в частотную. Таким образом, возможно выделение по сигнатурам объектов. Однако на практике в основном выполняя прямое и обратное преобразование удаляют регулярный шум.

Вот обсуждение детектирования ТБО используя Фурье: viewtopic.php?f=20&t=7374

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 69
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Natalia Novoselova » 01 апр 2013, 02:27

Дмитрий Барышников писал(а):Мне кажется это график по одному ряду пикселей.
Чтобы мне сначала ключевое непонятное устранить, по изложенному в первом посте у меня ключевой вопрос – что такое "Дистанция", отложенная по оси X.
Вы полагаете, что это один ряд пикселей? А что значит "ряд" - это прямая от одного края снимка к другому? То есть представленное на графике - это всё же профиль в виде прямой линии от одного края снимка к другому?

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 69
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Natalia Novoselova » 01 апр 2013, 02:41

Дмитрий Барышников писал(а): Что то мне напомнило дискретное преобразование Фурье.
Теоретически, Фурье преобразование позволяет перейти из яркостной плоскости в частотную. Таким образом, возможно выделение по сигнатурам объектов. Однако на практике в основном выполняя прямое и обратное преобразование удаляют регулярный шум.
Думаю, вы правы, поскольку в ваших словах – я вижу сходство с тем, что есть в этой теме в учебнике, хоть там вроде бы проще сказано, или же немного о другом. Там речь о фильтрах, но в целом, видимо, это лежит в одном ключе. Один из двух из типов техники фильтра (на описание которой выходит данная теория) это именно анализ Фурье ("Análise de Fourier - domínio da freqüência").

Я попробую связать ваши слова и описания по ссылке с тем, что там. Но в связи с этим еще один вопрос - про упоминаемую "частоту" и "амплитуду".
Из текста первого поста:
Эти сложные кривые, в свою очередь, могут быть разложены в виде набора синусоидальных составляющих с разными амплитудами и частотами.
И дальше в тексте учебника приводится объяснение о низкой и высокой частоте синусоид и типах границ объектов на поверхности (выявляемых графиками синусоид).

Изображение

Слева – высокая частота (alta frequência), граница перехода резкая (чёткая).
Справа – низкая\средняя частота (média\baixa frequência), граница перехода плавная.

И к этому сказано, что “Понятие высокой частоты есть функция от масштаба рассмотрения

И мой вопрос второй:
Что в здесь "Частота" (frequência), (исходя из графиков синусоид выше)?
Каким образом выделяются два типа границ объектов на поверхности?


Я примерно понимаю, что общий график функции, построенному по ряду пикселей (рис.1. в первом посте) искусственно (?) раскладывают на суммы разных синусоид. И при этом – (в зависимости от масштаба рассмотрения) получают графики таких выделенных синусоид с высокой, средней или низкой частотой. То есть этот показатель (частота) – не является постоянным качеством снимка, а это как бы искусственный способ генерализации объектов на снимке с тем, чтобы на том или ином масштабе выделять разные классы объектов. -?? То есть пользователь сам задает масштаб и, исходя от этого, получает синусоиды той или иной формы.

Но это моё очень примерное и смутное понимание, в учебнике так не написано, а ясно не объяснено :( .

gamm
Гуру
Сообщения: 4168
Зарегистрирован: 15 окт 2010, 08:33
Репутация: 1107
Ваше звание: программист
Откуда: Казань

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение gamm » 01 апр 2013, 06:33

Natalia писал(а):Но это моё очень примерное и смутное понимание, в учебнике так не написано, а ясно не объяснено :( .
вы опять не с того конца начали, поскольку читаете какие-то мурзилки. Почитайте нормальную книжку по обработке изображений, хоть того же Гонсалеса тыц

Аватара пользователя
nadiopt
Гуру
Сообщения: 4744
Зарегистрирован: 29 янв 2009, 13:27
Репутация: 495
Ваше звание: хрюкало
Откуда: Санкт-Петербург
Контактная информация:

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение nadiopt » 01 апр 2013, 08:13

а также viewtopic.php?f=26&t=11978&p=74947&hili ... %81#p74947
учебник по энви отвратительно излагает теоретическую часть, а вы зачем-то еще и на португальском мучаетесь
ин гроссен фамилен нихт клювен клац клац

Аватара пользователя
Дмитрий Барышников
Гуру
Сообщения: 2572
Зарегистрирован: 17 ноя 2009, 19:17
Репутация: 261
Откуда: Москва

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Дмитрий Барышников » 01 апр 2013, 09:43

Natalia писал(а): Чтобы мне сначала ключевое непонятное устранить, по изложенному в первом посте у меня ключевой вопрос – что такое "Дистанция", отложенная по оси X.
Вы полагаете, что это один ряд пикселей? А что значит "ряд" - это прямая от одного края снимка к другому? То есть представленное на графике - это всё же профиль в виде прямой линии от одного края снимка к другому?
Да, я думаю, что это именно Row.
Изображение

Аватара пользователя
Дмитрий Барышников
Гуру
Сообщения: 2572
Зарегистрирован: 17 ноя 2009, 19:17
Репутация: 261
Откуда: Москва

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Дмитрий Барышников » 01 апр 2013, 09:57

Natalia писал(а): И мой вопрос второй:
Что в здесь "Частота" (frequência), (исходя из графиков синусоид выше)?
Каким образом выделяются два типа границ объектов на поверхности?
Я думаю вот это: http://www.femto.com.ua/articles/part_2/3141.html

При формировании изображения на пленке или матрице ПЗС в каждой ячейке формируется некоторый сигнал, который представляет собой сумму сигналов пришедших на ячейку, а также дифракционные волны от сигнала на соседних ячейках.
Изображение
Natalia писал(а): Я примерно понимаю, что общий график функции, построенному по ряду пикселей (рис.1. в первом посте) искусственно (?) раскладывают на суммы разных синусоид. И при этом – (в зависимости от масштаба рассмотрения) получают графики таких выделенных синусоид с высокой, средней или низкой частотой. То есть этот показатель (частота) – не является постоянным качеством снимка, а это как бы искусственный способ генерализации объектов на снимке с тем, чтобы на том или ином масштабе выделять разные классы объектов. -?? То есть пользователь сам задает масштаб и, исходя от этого, получает синусоиды той или иной формы.

Но это моё очень примерное и смутное понимание, в учебнике так не написано, а ясно не объяснено :( .
По теореме о свертке любой сигнал может быть разложен как сумма синусоид - извините за вольное интерпретирование. Т.е. вы не указывает частоты, они математически извлекаются из пикселов изображения и всегда будут одинаковые, вне зависимости от желания пользователя.

А вообще, действительно лучше почитать что-то из классики. А то вы так еще сильнее запутаетесь.

pendduduk
Активный участник
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 05 июл 2009, 22:18
Репутация: 47

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение pendduduk » 01 апр 2013, 10:31

На графике показан сигнал, по оси Х отложена его частота. Интерпретировать это можно только после дискретного преобразования Фурье. Никакого отношения к ряду и столбцу пикселя это не имеет.

Вот посмотрите еще выдержки лекционные по DSP.
Это самые азы:
http://courses.graphicon.ru/files/cours ... ip_web.pdf
А тут уже про сигналы и Фурье:
http://courses.graphicon.ru/files/cours ... p2_web.pdf

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 69
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Natalia Novoselova » 01 апр 2013, 16:15

pendduduk писал(а):На графике показан сигнал, по оси Х отложена его частота. Интерпретировать это можно только после дискретного преобразования Фурье. Никакого отношения к ряду и столбцу пикселя это не имеет.
Спасибо за ссылки !
Но на графике по оси Х отложена "Дистанция", также из приведенного в первом посте текста (перевода) следует, что имеется в виду именно расстояние.. , то есть, как сказал Дмитрий Барышников, это должно быть рядом пикселей.
Нет?
А то мнения, получается, разошлись.. :roll: :?:

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 69
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Natalia Novoselova » 01 апр 2013, 16:26

gamm писал(а):
Natalia писал(а):Но это моё очень примерное и смутное понимание, в учебнике так не написано, а ясно не объяснено :( .
вы опять не с того конца начали, поскольку читаете какие-то мурзилки. Почитайте нормальную книжку по обработке изображений, хоть того же Гонсалеса тыц
nadiopt писал(а):а также viewtopic.php?f=26&t=11978&p=74947&hili ... %81#p74947
учебник по энви отвратительно излагает теоретическую часть, а вы зачем-то еще и на португальском мучаетесь
Спасибо за советы и ссылки!
Оттого и вопросы задаю здесь с такой интенсивностью, чтобы находить правильные подходы.. :)
И Гонсалеса 2005 г. на русском я теперь вот имею (спасибо за ссылку!), так что смогу там посмотреть уже сейчас.

Однако вопросы по теории, которые я выношу сейчас на форум, идут по курсу который нам читают (очень краткому и потому не очень понятному в деталях), и поэтому необходимо знать и понимать прежде всего в том объеме и в тех терминах, как это там излагается.
Поэтому исходное по чему задаю вопросы - это теория португало-яз учебников. А вот ее уже пробую понимать через другое, более подробное и потому ясное.

Кстати, сам язык учебников "не мучает", в сущности не вижу разницы на каком языке читать учебники - на английском или португальском. И то и другое - только чуть сложнее, чем на русском (научно-технический язык довольно простой на всех языках). Что гораздо сложнее - это воспринимать лекции на слух.. это да.. увы.. пока у меня получеатся плохо. Поэтому разбираться в тексте учебников, по которым идут лекции и будет экзамен, для меня крайне важно.
Последний раз редактировалось Natalia Novoselova 01 апр 2013, 17:15, всего редактировалось 1 раз.

gamm
Гуру
Сообщения: 4168
Зарегистрирован: 15 окт 2010, 08:33
Репутация: 1107
Ваше звание: программист
Откуда: Казань

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение gamm » 01 апр 2013, 17:15

Natalia писал(а):Однако вопросы по теории, которые я выношу сейчас на форум
то, что вы "выносите на форум" - это не теория. Это мурзилки. Для понимания теории нужно нормальное базовое математическое образование, и чтение нормальных книжек.

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 69
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Natalia Novoselova » 01 апр 2013, 17:18

Так я не спорю. Что имею, то имею, стараюсь развиваться.

На форуме - задаю вопросы, которые возникают при чтении. При этом из ответов - уже значительно более верно понимаю, как и, главное, где можно искать нужную информацию.

pendduduk
Активный участник
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 05 июл 2009, 22:18
Репутация: 47

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение pendduduk » 01 апр 2013, 17:31

Natalia писал(а): Но на графике по оси Х отложена "Дистанция", также из приведенного в первом посте текста (перевода) следует, что имеется в виду именно расстояние.. , то есть, как сказал Дмитрий Барышников, это должно быть рядом пикселей.
Нет?
А то мнения, получается, разошлись.. :roll: :?:
А не могли бы Вы привести более полное название раздела который вы пытаетесь переводить, т.к. не совсем понятен контекст.
Но я Вам совершенно определенно говорю - то что нарисовано на первой картинке - это сигнал, на второй - сигнал представленный в виде набора синусоид. И в таком случае по Y амплитуда а по Х частота как ни крути. А вот почему у Вас написано distancia... науке не известно.

А если Вы еще упоминаете главу "Фильтры" - то само напрашивается - частотная фильтрация, спектральный анализ и дискретное преобразование Фурье. Видимо Вы читаете про теорему о свертке?

Просто фильтрация может выполняться как яркостном (обычное изображение) так и в частотном базисе, из за этого путаница и возникла видимо.

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 69
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Цифровая обработка снимков_теор. вопросы

Сообщение Natalia Novoselova » 01 апр 2013, 18:15

pendduduk писал(а): А не могли бы Вы привести более полное название раздела который вы пытаетесь переводить, т.к. не совсем понятен контекст.
Но я Вам совершенно определенно говорю - то что нарисовано на первой картинке - это сигнал, на второй - сигнал представленный в виде набора синусоид. И в таком случае по Y амплитуда а по Х частота как ни крути. А вот почему у Вас написано distancia... науке не известно.

Раздел учебника (автор Alvaro Crósta) называется
Filtragem de frequências espaciais
что можно перевести, как "Фильтрация пространственных частот" - :roll:

Но в тексте (как учебника, так и сокращенных презентаций по учебнику, илл. лекции) говорится именно о дистанции. :!:
Вот, то что я переводила в первом посте, весь слайд
Изображение

"Все Digital numbers снимка варьируют в любом направлении, как функция от дистанции.
Если построить график этой вариации Digital numbers – то они представляю собой сложные кривые."

Изображение

"Эти сложные кривые, в свою очередь, могут быть разложены в виде набора синусоидальных составляющих с разными амплитудами и частотами.
Эти синусоиды дают представление о пространственном распределении частот изображения любого снимка SR"

Ответить

Вернуться в «Обработка ДДЗ»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя