12 Filterbänke Flashcards

1
Q

Was bezeichnet man als Filterbank?

A

Man wendet auf ein Bild eine Reihe verschiedener, jeweils auf bestimmte Inhalte abgestimmte Filter an und erzeugt so mehrfache gefilterte Kopien eines Bildes, um nach groben, mittleren und feinen Strukturen zu suchen bzw. diese zu analysieren

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2
Q

Was besagt die Unschärferelation?

A

Nach der Unschärferelation wird mit steigender Genauigkeit im Frequenzbereich, die Genauigkeit im Ortsbereich immer geringer

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3
Q

Was bezeichnet man als kritisch abgetastete Filterbank?

A

Im Extremfall kann man bei n Filtern in der Filterbank auch um den Faktor n unterabtasten. Bei einer kritisch abgetasteten Filterbank findet keine Datenvermehrung statt

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4
Q

Was bezeichnet man als perfekte Rekonstruktion?

A

Die Möglichkeit aus allen Filterungen zusammen das Originalbild rekonstruieren zu können

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5
Q

Was sind die Nachteile der blockweisen DCT?

A
  1. führt beim Prozessieren zu Blockartefakten
  2. Basisfunktionen enden unstetig an Blockgrenze
  3. Ortsraster für hohe Frequenzen zu grob, für tiefe zu fein
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6
Q

Wie funktioniert ein Quadraturspiegelfilter (QMF-Filter)?

A

Das Signal wird einmal durch einen Tiefpass und einmal durch einen Hochpass gefiltert und anschließend unterabgetastet, um die Gesamtzahl der Datenpunkte nicht zu verändern. Beim QMF-Filter hat man die Eigenschaft der perfekten Rekonstruktion

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7
Q

Was sind Wavelets und wie werden diese konstruiert?

A

Eine spezielle Klasse von Quadraturspiegelfiltern wird aus zwei zueinander passenden mathematisch einigermaßen aufwändigen konstruierten analogen Funktionen konstruiert. Diese werden als Skalierungsfunktion und Wavelet bezeichnet

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8
Q

Wofür sind orthogonale Wavelets gut?

A

Für eine geeignete Wahl der Waveletfunktion erhält man eine orthogonale Zerlegung des Signals, dies ist für Rechenfehler besonders günstig. Hochpass und Tiefpass unterscheiden sich durch ein alternierendes Vorzeichen und die umgedrehte Reihenfolge der Koeffizienten. Auch die diskrete Wavelettransformation und die Rekonstruktionsfilter lassen sich einfach bestimmen

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9
Q

Was ist der große Nachteil der orthogonalen Wavelets?

A

Die Filter sind nicht symmetrisch und dadurch würde das Filterergebnis deutlich anders, wenn man das Signal spiegelt (Ausnahme ist das Haar-Wavelet)

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10
Q

Wovon geht man bei biorthogonalen Wavelets aus?

A

Dass die Filter für Zerlegung und Rekonstruktion bis auf die Reihenfolge gleich sind

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11
Q

Was muss man für die zweidimensionale Wavelet-Transformation machen?

A

Für die Zweidimensionale Wavelet-Transformation führt man die Transformation abwechselnd in horizontaler und vertikaler Richtung durch. Man erhält jeweils ein Bild der horizontalen, vertikalen und diagonalen Strukturen und ein Tiefpassbild

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12
Q

Vorteil unsharp masking?

A

Nur lineare Filterung

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13
Q

Nachteil unsharp masking?

A

Nur 2 Frequenzbänder

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14
Q

Vorteil von mehrfachen unsharp masking?

A

Nur lineare Filterung

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15
Q

Nachteil vom mehrfachen unsharp masking?

A

Die nachfolgenden Tiefpassfilter müssen immer schmalbandiger werden. Deshalb werden die Filterkerne immer länger. Außerdem enthält ein schmalbandiges Tiefpassbild nur wenig Information, da das sich nur langsam ändert

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16
Q

Was sind die Vorteile der Laplace Pyramide?

A

Kurze Filterkerne auf allen Stufen verwendbar, weniger Daten in den höheren Stufen, daher weniger Rechenaufwand und perfekte Rekonstruktion trotz Unterabtastung

17
Q

Was ist der Nachteil der Laplace Pyramide?

A

Gefahr von Alias-Artefakten bei zu schwacher Tiefpassfilterung

18
Q

Was sind die Anwendungsbereiche der Laplace Pyramide?

A

Effiziente Filterung in den tiefen Frequenzen, Trennung von lokaler Struktur und globaler Helligkeitsverteilung, Kontrastverbesserung, Rauschreduktion und hierarchisches Block-Matching

19
Q

Was ist eine andere Möglichkeit eine Hierarchie von Bilder zu erzeugen, die immer stärker geglättet sind?

A

Scale Space

20
Q

Was ist die Wärmeleitungsgleichung?

A

Die Glättung der Konzentrationsverteilung bzw. der Temperaturverteilung wird durch eine partielle Differentialgleichung beschrieben, die Wärmeleitungsgleichung

21
Q

Was bedeutet die Repräsentation eines Bildes im Skalenraum? (scale space)

A

Die Repräsentation eines Bildes im Skalenraum bedeutet, dass man das Bild einer Abfolge von Gauß-Filtern unterzieht, die Diffusionszeiten oder Filterbreiten entsprechen