Katalog 2 Flashcards

1
Q

Wofür braucht man ein Dunkelbild?

A

Jeder Pixel einer Kamera hat produktionsbedingt einen unterschiedlichen Nullpunkt, was zu einem Rauschen des Bildes führt. Durch Aufnahme eines Dunkelbilds und der Subtraktion dessen von jeder Aufnahme kann dieser pixelweise Offset eliminiert werden, wodurch ein Großteil des Rauschens entfernt werden kann.

Aus der Sicht der Kalibrierung bestimmen wir mit dem Dunkelbild alle Nullpunkte jedes einzelnen Pixels des gesamten Kamerasensors.

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2
Q

Was bedeutet Vignettierung?

A

Unter Vignettierung versteht man, dass die Optik einer Kamera die Helligkeit nicht gleichmäßig auf den Sensor verteilt. Dadurch entstehen unterschiedliche Sensitivitäten der Pixel, was sich typischerweise durch eine Abdunkelung des Bilds zu den Rändern hin bemerkbar macht.

Die Vignettierung kann mit Hilfe eines Weisbilds eliminiert werden. Dafür wird eine homogenen Fläche mit der Kamera aufgenommen. Dividiert man eine Aufnahme durch das Weisbild, können die unterschiedlichen Sensitivitäten der einzelnen Pixel entfernt werden.

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3
Q

Wie findet man die “dead pixels” einer Kamera?

A

Als “dead pixels” werden Pixel bezeichnet, die immer auf ihrem niedrigsten Wert steckenbleiben.

Mit Hilfe eines Weißbilds können “dead pixels” ausfindig gemacht werden. Dort fallen sie als dunkle Punkte auf.

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4
Q

Wie sehen die Fourierkoeffizienten der zweiseitigen trigonometrischen Fourierreihe für x(t) = a cos(2ωt) aus?

A
B_k = 0, da gerade
A_K = a ???
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5
Q

Wie viele Terme hat die zweiseitige trigonometrische Fourierreihe von 1 + sin t + 3 cos 2t?

A

5

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6
Q

Welche Symmetrien hat die zweiseitige Fourierreihe?

A

Die zweisitige Fourierreihe ist spiegelsymmetrisch zur y-Achse.

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7
Q

Aus welchen Grundsignalen besteht die komplexe Fourierreihe?

A

Aus Cosinusschwinungen (Realteil) und Sinusschwingungen (Imaginäranteil).

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8
Q

Aus welchen Summentermen besteht die harmonische Form der Fourierreihe?

A

Aus dem Gleichanteil A_0 addiert mit der Summe aller Cosinus-Terme unterschiedlicher Phase und Amplitude. Die Frequenzen sind positive, ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz.

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9
Q

Welchen Vorteil hat die trigonometrische Form der Fourierreihe gegenüber der
harmonischen Form?

A

In der harmonischen Form der Fourierreihe ist die Phase φ_k innerhalb der Cosinusfunktion und die Amplitude r_k außerhalb. Eine direkte Berechnung würde zu einem komplizierten nichtlinearen Gleichungssystem führen, für
das keine analytische Lösung möglich ist.

Daher versucht man die Phase φ_k dutch eine geeignete Kombination von Sinus- und Cosinusfunktionen gleicher Frequenz zu eliminieren. Dadurch erhält man die trigonometrische Form der Fourierreihe, bei der die unbekannten Fourierkoeffizienten analytisch berechnet werden können.

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10
Q

Was ist der Unterschied zwischen der Menge der zweidimensionalen Vektoren und den komplexen Zahlen?

A

Komplexe zahlen können multipliziert und dividiert werden, zweidimensionale Vektoren hingegen nicht.

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11
Q

Was ist der Unterschied zwischen dem Skalarprodukt in einem zweidimensionalen Vektorraum und der Multiplikation zweier komplexer Zahlen?

A

Bei der komplexen Multiplikation ist das Ergebnis wieder eine komplexe Zahl (zweidimensionale Größe). Das Ergebnis einer Skalarmultiplikation hingegen liefert als Ergebnis eine reelle Zahl.

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12
Q

Was ist die Phase einer Sinusschwingung?

A

Die Verschiebung φ der Schwingung entlang der Zeitachse.

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13
Q

Was haben komplexe Zahlen mit Sinusschwingungen zu tun?

A

Jede komplexe Zahl kann über die Eulerformel als Sinusschwingung dargestellt werden.

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14
Q

Wie berechnet sich die Frequenz einer Sinusschwingung, das aus der Summe einer Sinus-und einer Cosinusfunktion gleicher Frequenz entsteht?

A

Die Frequenz ist die gleiche wie die der Sinus- und Cosinusfunktion.

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15
Q

Was ist ein gerades Signal?

A

Gerade Signale haben die Eigenschaft, dass sie achsensymetrisch zur y-Achse sind: f(-t) = f(t).
Ein Beispiel für ein gerades Signal wäre die Cosinusfunktion.

Ein gerades Signal geht also bei der Spiegelung an der y-Achse in sich selbst über.

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16
Q

Was ist eine δ-Impulsfolge?

A

Der δ-Impuls bzw. Dirac-Impuls ist eine der wichtigsten Schwingungsformen der Signaltheorie.

Ein δ-Impuls kann erzeugt werden, wenn das Tatsverhältnis eines Rechteckimpulses gegen 0 geht. Der resultierende Impuls ist gleichzeitig unendlich steil und unendlich hoch, jedoch besitzt dieser immer noch die
selbe Fläche wie das ursprüngliche Rechteck.
Beim δ-Impuls ist die Fläche auf 1 normiert.

Der periodische δ-Impuls enthält im Abstand Δf = 1 / T alle ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz von 0 bis ∞ mit stets gleicher Amplitude.

17
Q

Wie unterscheidet sich das Spektrum periodischer Rechteckimpulse von einer Gauß-Impulsfolge und warum?

A

Der Rechteckimpuls ist ein schnell veränderliches Signal wohingegen die Gauß-Impulsfolge ein langsam veränderliches Signal ist.

Da der Rechteckimpuls Sprünge im Signal enthält, findet man in seinem Spektrum höhere Frequenzen als im Spektrum der Gauß-Impulsfolge. Genaugenommen müsste das Spektrum des Rechteckimpuls sogar unendlich hohe Frequenzen enthalten, da sich anderenfalls nur “runde” Signalverläufe ergeben würden.

18
Q

Was ist die Regellage?

A

Die zu den positiven Frequenzen gehörige Seite des zweiseitigen Amplitudenspektrums.

19
Q

Welches der unten aufgeführten Signale enthält keine unendlich hohen Frequenzen?

A

Unendlich große Frequenzen findet man in einem Signal dann, wenn das Signal Sprünge enthält (z.B. Rechteckimpuls).

Enthält ein Signal keine Sprünge, so sind auch keine unendlich hohen Frequenzen im Signal enthalten.

20
Q

Wie unterscheiden sich die Spektren von schnell und langsam veränderlichen Signalen?

A

Schnell veränderliche Signale enthalten höhere Frequenzen als langsam veränderliche Signale.