什么是光谱增白?


9

DSP中的“光谱增白”是什么意思?

在图像处理中使用光谱增白会有什么影响?(视觉或其他方式...)

在音频处理或分析中,频谱白化在哪里有用?频谱变白的音频信号听起来像什么?

Answers:


8

DSP中的“光谱增白”是什么意思?

频谱白化通常是使信号频谱“更均匀”的尝试。这样做可能是一件好事的原因之一是,它可以使信号的自相关“变窄”(对于离散时间信号,它更接近Dirac增量)。这可以帮助及时定位。

在图像处理中使用光谱增白会有什么影响?(视觉或其他方式...)

通常不太漂亮。大多数图像是“低通”的(大多数信息在频谱的低频部分)。一种简单的图像增白方法是进行列(或行)差异(即diff在matlab中)。

这将意味着负像素值,通常不会映射到标准图像上有意义的任何值。

此示例显示了预增白如何改善图像处理模板匹配中的定位。该链接的图片是:

带有和不带有预白化的图像本地化补丁。

在音频处理或分析中,频谱白化在哪里有用?

如果您试图(及时)定位声音的开始,那么频谱增白可能会改善这种情况。它也有可能降低(改进)SNR。

频谱变白的音频信号听起来像什么?

对于语音或音乐音频,它将倾向于带来更高的频率。


否则您将如何“预白化”数据信号呢?
TheGrapeBeyond 2013年

那取决于您所说的“数据信号”是什么?您的意思是仅包含1“和0”的信号吗?
彼得·K。

我的意思是说,我给您一个数据矢量,例如100个数字,这样PSD并不统一。
TheGrapeBeyond

好。一种方法是使用AR(自回归)频谱估计器(例如,使用Yule-Walker方程)估计PSD,然后使用其对信号进行滤波。但这实际上取决于应用程序,哪种形式的美白才有意义。
彼得·K。

啊,有趣的谢谢!我在进行任何美白之前都存在一个误解,那就是,这不是要破坏您最初必须使用的任何有意义的结构吗?(您可以按反函数进行过滤,现在剩下的是增量函数)。那么,那有什么好处呢?...
TheGrapeBeyond 13'Sep 2'at

2

频谱增白是制作幅度频谱的过程Uniform

对于图像,它使幅度频谱更连续,而不是在周围到处跳动的频率很少。基本上,“ Whitening”一词来自“ White Process”,其频谱在所有频率上都是恒定的。但是,如果您对图像执行此操作将毫无意义。因此,实际上,您希望跳动和抖动的频谱看起来更平滑,而又不会产生过多的噪声。

我不确定它会如何影响图像,但是我可以举一个应用此图像的示例。考虑一下一个通信系统中的LTI通道(或一个音频系统,它对所有频率的响应都不太“白”。音频系统不会以相同的幅度往复运动所有频率,并且会产生均衡作用)。在接收器的末端(作为扬声器的输出,或RX通信系统的信号),您收到的是输入信号的失真版本。因此,从理论上讲,在系统上发送信号之前,您要做的就是修改信号的形状,以便当系统失真时,它可以使信号足够平坦。通常将其称为预加重或均衡。我猜我不确定在图像处理中将频谱白化应用于什么地方(因为我之前没有做过),但是它的用法和应用程序是否相同,正如我在这里所解释的那样。

H(z)1/H(z)


使幅度谱均匀时,什么仍然不变?即使白噪声也具有均匀的频谱。
user13107 2013年

0

白色光谱是与白光相同的光谱:所有波长(频率)均具有恒定的平均功率。通常没有信号,没有图像。如果需要白色频谱,则只需一种方法即可使当前信号/图像变白。有很多用于预增白的方法。最简单的方法之一是时间序列中的线性预测。在图像处理中,即使是简单的高通滤波器也会使图像变白。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.