Фильтрация с усилением высоких частот

Применение ФВЧ к изображению приводит к тому, что отбрасывается постоянная составляющая,в итоге среднее становится равным нулю (рис. 5.2 а-б). Чтобы компенсировать этот недостаток, необходимо добавить некоторое смещение к ФВЧ (рис. 5.2 в). Процедура комбинирования смещения с умножением на коэффициент усиления, больший 1, называется фильтрацией с усилением высоких частот. Амплитуда низких частот при этом тоже увеличивается, однако этот эффект меньше влияет на низкие частоты, поскольку смещение мало по сравнению с коэффициентом усиления. Тогда высокочастотное усиление имеет передаточную функцию :

где - это смещение,

- коэффициент усиления, а

- передаточная функция фильтра высоких частот.

Введем некоторые определения, которые позволяют количественно оценить качество изображения.

Оптическая плотность - степень пропускания света для прозрачных объектов и отражения для непрозрачных. Оптическая плотность является мерой непрозрачности слоя вещества для световых лучей. Оптическая плотность равна десятичному логарифму отношения потока излучения F ₀, падающего на слой, к ослабленному в результате поглощения и рассеяния потоку F, прошедшему через этот слой:

D = lg (F₀ / F).

Оптическая плотность привлекается для характеристики ослабления оптического излучения (света) в слоях и плёнках различных веществ.

Рис. 5.2. а) Исходное изображение; б) Результат высокочастотной фильтрации; в) Результат повышения высоких частот; г) Изображение в) после гистограммной эквализации.

Чёткость – определённость выделения отдельных элементов. Четкость изображения оценивается относительным размером минимальной детали, воспроизводимой системой. Четкость - это параметр, который интуитивно сопоставляют с разрешающей способностью, имеющей строгое математическое определение. Четкость определяет способность зрения различить в изображении детали минимальных размеров (геометрическая четкость) и различных тонов (яркостная четкость).

Разрешающая способность (разрешающая сила) оптических приборов характеризует способность этих приборов давать раздельные изображения двух близких друг к другу точек объекта.

Резкость оценивается относительным размером границы между фоном и деталью с равномерной яркостью.Резкость – величина, обратная размеру зоны размытости контура изображения.