Introdução ao domínio da frequência

Temos lidado com imagens em muitos domínios. Agora estamos processando sinais (imagens) no domínio da frequência. Como esta série de Fourier e o domínio da frequência são puramente matemáticos, tentaremos minimizar a parte matemática e nos concentrar mais em seu uso no DIP.

Análise de domínio de frequência

Até agora, todos os domínios em que analisamos um sinal, o analisamos em relação ao tempo. Porém, no domínio da frequência, não analisamos o sinal em relação ao tempo, mas sim em relação à frequência.

Diferença entre domínio espacial e domínio de frequência

No domínio espacial, lidamos com as imagens como elas são. O valor dos pixels da imagem muda em relação à cena. Enquanto no domínio da frequência, lidamos com a taxa na qual os valores dos pixels estão mudando no domínio espacial.

Para simplificar, vamos colocar desta forma.

Domínio espacial

No domínio espacial simples, lidamos diretamente com a matriz da imagem. Já no domínio da frequência, lidamos com uma imagem como esta.

Domínio de frequência

Primeiro transformamos a imagem em sua distribuição de frequência. Em seguida, nosso sistema de caixa preta realiza todo o processamento que deve ser executado, e a saída da caixa preta, neste caso, não é uma imagem, mas uma transformação. Após realizar a transformação inversa, ele é convertido em uma imagem que é então visualizada no domínio espacial.

Pode ser visto pictoricamente como

Aqui, usamos a palavra transformação. O que isso realmente significa?

Transformação

Um sinal pode ser convertido do domínio do tempo para o domínio da frequência usando operadores matemáticos chamados de transformações. Existem muitos tipos de transformação que fazem isso. Alguns deles são fornecidos abaixo.

  • Séries de Fourier
  • Transformação de Fourier
  • Transformada de Laplace
  • Transformada Z

De tudo isso, discutiremos detalhadamente a série de Fourier e a transformação de Fourier em nosso próximo tutorial.

Componentes de freqüência

Qualquer imagem no domínio espacial pode ser representada no domínio da frequência. Mas o que essas frequências realmente significam.

Vamos dividir os componentes de frequência em dois componentes principais.

Componentes de alta frequência

Os componentes de alta frequência correspondem às bordas de uma imagem.

Componentes de baixa frequência

Os componentes de baixa frequência em uma imagem correspondem a regiões suaves.