Dokument 1.pdf - Opus
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66 3.2. RESTAURIERUNG EINZELNER INTENSITÄTSBILDER<br />
Im Folgenden wird für die zwei grundlegenden Fälle, nämlich dem des Quarzfaser-<br />
bündels und dem des Glasfaserbündels, die Funktion des Operators M beschrieben,<br />
der dem Spektrum die notwendigen Parameter entnimmt und eine adäquate Binärmas-<br />
ke bzw. eine kontinuierliche Gewichtungsmaske erstellt. Die Abmessung der Maske<br />
entspricht jeweils den Dimensionen des (Referenz-)Bilds und wird lediglich intern zur<br />
schnelleren Berechnung mittels der Transformation F auf die nächst höhere Zweier-<br />
potenz aufgerundet (Operatorsymbol ⌈·⌉):<br />
WM = 2 ⌈log 2 W⌉ und (3.9)<br />
HM = 2 ⌈log 2 H⌉<br />
. (3.10)<br />
Obwohl die Breite W und die Höhe H eines Bilds im Allgemeinen voneinander<br />
abweichen, wird die Erstellung einer Maske der Einfachheit halber am Beispiel eines<br />
quadratischen Bilds (W = H) demonstriert. Gemäß den Gleichungen (3.9) und (3.10)<br />
werden typische Bildgrößen zwischen SVGA (800 × 600) und XGA (1024 × 768)<br />
intern aus Gründen höherer Effizienz auf die Dimension 1024 × 1024 erweitert, um<br />
Gebrauch von der schnellen Fourier-Transformation machen zu können.<br />
Masken für Quarzfaserbündel Bei Abbildungen durch ein Quarzfaserbündel zeigt<br />
das Spektrum typischerweise eine radialsymmetrische Verteilung der Frequenzantei-<br />
le (vgl. Abb. 3.10), welche durch das Wabenmuster erzeugt werden, da dieses zwar<br />
eine relativ konstante Periodizität zeigt, aber lediglich lokal einer hexagonalen Aus-<br />
richtung folgt. Der entscheidende Parameter neben der generellen Größe der Maske<br />
ist in diesem Fall die Hauptfrequenz fs der Wabenstruktur, die der doppelten Frequenz<br />
des maximal zu übertragenden Bildinhalts entspricht. Da der niederfrequente Bildan-<br />
teil meist keine klare Grenze zeigt, wird die letztgenannte Grenzfrequenz f0 über das<br />
kreisförmige Frequenzband der Wabenstruktur bestimmt, wobei fs = 2 · f0 gilt.<br />
Die zunächst triviale kreissymmetrische Maske MK entspricht im Eindimensiona-<br />
len dem Verlauf einer Rechteckfunktion mit der Grenzfrequenz f0:<br />
<br />
1, r < f0<br />
MQ(i, j) =<br />
0, sonst<br />
mit 0 ≤ i < W, 0 ≤ j < H und r = (i − W/2) 2 + (j − H/2) 2 .<br />
wobei der Gleichanteil im Spektrum 8 bei (W/2; H/2) liegt.<br />
(3.11)<br />
8 Vereinbarungsgemäß werden Spektren derart gespiegelt, dass der Gleichanteil im Zentrum liegt<br />
(DC-Flip). Eine visuelle Ausgabe und Darstellung erfolgt als Betragsspektrum.