汉宁窗的表达式为： 汉明窗和汉明窗函数的图像如下所示： 接下来，我们对窗函数的频谱特性进行说明。...窗函数频率响应具有低通性，矩形窗对应的数字滤波器的单位冲击响应频谱 HR(w)为（即计算离散傅里叶变换）： 其中偶函数 AR(w)的函数图像 （N=51）如下所示 函数AR(w)所对应的第一个置零点归一化频率为...其函数图像（N=51如下所示） 可以看出，汉宁窗相当于三部分矩形窗频谱相加，使旁瓣互相抵消，使其能量集中在主瓣，旁瓣大大减小，主瓣宽度增加1倍。 2. 窗函数性能对比 （1）矩形窗。...但其旁瓣衰减速度比汉宁窗衰减速度慢。其功能和应用与汉宁窗类似。在语音信号处理中，汉明窗应用最为广泛。 （4）平顶窗。平顶窗在频域时的表现就象它的名称一样有非常小的通带波动。...数字音频原理及应用[M]. 机械工业出版社, 2012.
，旁瓣小，频率识别精度最低，但幅值识别精度最高；如果分析窄带信号，且有较强的干扰噪声，则应选用旁瓣幅度小的窗函数，如汉宁窗、三角窗等；对于随时间按指数衰减的函数，可采用指数窗来提高信噪比。...图1 几种常用的窗函数的时域和频域波形 表1 几种常用的窗函数的比较 名称 特点 应用 矩形窗 Rectangle 矩形窗使用最多，习惯上不加窗就是使信号通过了矩形窗。...如果测试信号有多个频率分量，频谱表现的十分复杂，且测试的目的更多关注频率点而非能量的大小，需要选择汉宁窗。如果被测信号是随机或者未知的，选择汉宁窗。...海明窗 （汉明窗） Hamming 与汉宁窗都是余弦窗，又称改进的升余弦窗，只是加权系数不同，使旁瓣达到更小。但其旁瓣衰减速度比汉宁窗衰减速度慢。 与汉明窗类似，也是很有用的窗函数。...如果分析窄带信号，且有较强的干扰噪声，则应选用旁瓣幅度小的窗函数，如汉宁窗、三角窗等； 切比雪夫窗（Chebyshev） 在给定旁瓣高度下，Chebyshev窗的主瓣宽度最小，具有等波动性，也就是说，其所有的旁瓣都具有相等的高度
文章目录 前言 一、grc 图 二、窗函数及对应的运行结果 1、矩形窗 2、汉明窗 3、汉宁窗 4、黑曼窗 5、黑曼-哈里斯窗 6、凯泽窗 7、巴特利特窗 8、平顶窗 前言 GNU Radio 中 FFT...②、频谱对比： 2、汉明窗 特点：比汉宁窗旁瓣稍高，主瓣稍窄。 适用场景：由于其相对较低的旁瓣，适用于需要减少旁瓣而又不过分担心频率分辨率的信号处理任务，如语音处理和生物信号分析。...②、频谱对比： 4、黑曼窗 特点：旁瓣更低，主瓣更宽。 适用场景：适用于需要极低旁瓣的场合，如雷达和无线通信中的信号分析，适合于旁瓣对性能影响较大的应用。...适用场景：因其灵活性，广泛应用于数字滤波器设计和调制应用，特别是在需要定制窗函数以满足特定主瓣宽度和旁瓣衰减需求的场合。...②、频谱： 8、平顶窗 特点：在主瓣顶部非常平坦，可以非常精确地测量幅度，但频率分辨率较低。 适用场景：常用于校准和测量应用，尤其是在需要高精度幅度测量而不是频率分辨率的场合。
如果仅要求精确读出主瓣频率，而不考虑幅值精度，则可选用主瓣宽度比较窄而便于分辨的矩形窗，例如测量物体的自振频率等；如果分析窄带信号，且有较强的干扰噪声，则应选用旁瓣幅度小的窗函数，如汉宁窗、三角窗等；对于随时间按指数衰减的函数...汉宁窗： 汉宁窗又称升余弦窗，汉宁窗可以看作是3个矩形时间窗的频谱之和，或者说是 3个 sinc（t）型函数之和，而括号中的两项相对于第一个谱窗向左、右各移动了 π/T，从而使旁瓣互相抵消，消去高频干扰和漏能...可以看出，汉宁窗主瓣加宽并降低，旁瓣则显著减小，从减小泄漏观点出发，汉宁窗优于矩形窗．但汉宁窗主瓣加宽，相当于分析带宽加宽，频率分辨力下降。 海明窗： 海明窗也是余弦窗的一种，又称改进的升余弦窗。...海明窗与汉宁窗都是余弦窗，只是加权系数不同。海明窗加权的系数能使旁瓣达到更小。...分析表明，海明窗的第一旁瓣衰减为一42dB．海明窗的频谱也是由3个矩形时窗的频谱合成，但其旁瓣衰减速度为20dB/（10oct），这比汉宁窗衰减速度慢。海明窗与汉宁窗都是很有用的窗函数。
语音信号处理过程的总体结构： 语音输入–>预处理–>数字化–>特征提取 预处理：对信号适当放大和增益控制，并进行反混叠滤波来消除工频信号干扰 数字化：进行A/D转换 特征提取：用反映语音信号特点的若干参数来代表语言...利用频域分析获得语音特征具有实际的物理意义。如：共振峰参数、基音周期等参数 倒谱域是将对数功率谱进行反傅里叶变换后得到的 语音信号分析分为模型分析法和非模型分析法。...模型分析法：依据语音信号产生的数学模型，来分析和提取表征这些模型的特征参数：共振峰模型分析和线性预测分析 语音信号数字化 数字化之前，必须进行防混叠滤波及防工频干扰滤波。...分针可以连续，也可以采用交叠分段的方法，交叠部分称为帧移，一般为窗长的一半。 矩形窗： 汉明窗: 汉宁窗： N为窗口长度，不同的窗函数形状将影响分帧后短时特征的特性。...矩形窗的谱平滑性较好，但波形细节丢失，并且矩形窗会产生泄露现象；而汉明窗可以有效地克服泄露现象，应用范围也最为广泛。
视差显微镜 采集到的信号被一个楔形棱镜 (WP) 分裂成两个镜像和垂直排列的图像。该装置通过记录探头在不同 z 轴位置的两幅图像之间的距离，建立 Δy 与 Δz 之间的精确关系，并构建校准曲线。...模型架构：输入层+4 个卷积块+3 个全连接层 为了保证数据分布的多样性，该研究通过缩放图像、添加不同程度的高斯噪声以及执行位置变换，将相同比例的模拟数据和实验数据混合，进行训练和验证。...另外，CNN-sim+exp 模型的收敛速度相对较快。 抗噪性能评估与货物运动研究，CNN 模型更具优势 在实际应用过程中，高时空分辨率和细胞活力会影响活细胞成像。...目前，方宁教授在厦门大学自主搭建了单分子、单颗粒、光学显微成像实验室，围绕分子与纳米材料的光学成像领域，开发了单颗粒旋转追踪技术、拉曼光谱 + 先进成像、激光片层扫描成像、超分辨率光学成像、全内反射荧光...方宁教授团队认为，将 AI 引入实验需要在图像的自动识别、运动模式及细胞行为的分类以及预测三大领域取得突破。本次研究成果正是对基于计算模拟生成的数据对图像自动识别的第一阶段取得的阶段性成果。
数字音频通过数模转换驱动喇叭振动，以声波在空气等介质中传播，人耳接受到不同频率 响度的声音进行判别是什么声音。...在变速时，需要变的是音频的播放速度，同时要保持音调不变。...为此分帧后，对每帧要做加窗处理，窗口函数有很多类型，其中汉宁窗和sinc窗函数使用的比较多。...比如：采用汉宁窗对帧进行叠加 图片 图片来自：A Review of Time-Scale Modification of Music Signals 经过分帧、加窗再进行合帧处理，实现变速：如果分帧以...下一节我们来继续学习了解在工程应用中使用的波形相似叠加算法（WSOLA），来优化上述问题。
1.预加重 将经采样后的数字语音信号s(n)通过一个高通滤波器(high pass filter)： image.png...常用的窗函数有方窗、汉明窗和汉宁窗等，根据窗函数的频域特性，常采用汉明窗。 将每一帧乘以汉明窗，以增加帧左端和右端的连续性。...假设分帧后的信号为S(n), n=0,1…,N-1, N为帧的大小，那么乘上汉明窗后 image.png ，W(n)形式如下： image.png 不同的a值会产生不同的汉明窗...所以在乘上汉明窗后，每帧还必须再经过快速傅里叶变换以得到在频谱上的能量分布。对分帧加窗后的各帧信号进行快速傅里叶变换得到各帧的频谱。并对语音信号的频谱取模平方得到语音信号的功率谱。...6.离散余弦变换 离散余弦变换经常用于信号处理和图像处理，用来对信号和图像进行有损数据压缩，这是由于离散余弦变换具有很强的”能量集中”特性：大多数的自然信号（包括声音和图像）的能量都集中在离散余弦变换后的低频部分
基于这个原理，人们通常在时域上直接加窗。 大多数的信号分析仪一般使用矩形窗（rectangular），汉宁（hann），flattop 和其它的一些窗函数。...汉宁窗(Von Hann)：如果测试信号有多个频率分量，频谱表现的十分复杂，且测试的目的更多关注频率点而非能量的大小。在这种情况下，需要选择一个主瓣够窄的窗函数，汉宁窗是一个很好的选择。...Hanning （汉宁窗）使用后的效果。...对于不同的应用需求还有多种不同的窗函数供工程师选择，Hanning（汉宁窗）是使用最广泛的一种窗函数，除此之外，Hamming（海明窗），Flat-top 窗和 Balckman-Harris 窗的效果...在这种情况下，需要选择一个主畔够窄的窗函数，汉宁窗是一个很好的选择。
FIR数字滤波器设计（上） FIR数字滤波器设计（中） 数字滤波器的输入输出均为数字信号，信号通过数字滤波器后，可以改变频率成分的相对比例或滤除某些频率成分。...并且提供了各种窗函数的函数，比如，hamming()是海明窗函数，hanning()是汉宁窗函数，kaiser()是凯泽窗函数，使在设计的过程中，不用自己重新设计窗函数。...一、窗函数法设计FIR滤波器 设我们所要设计的FIR滤波器的传输函数是 ， 是与其对应的单位脉冲响应，因此 （3-1） （3-2) 如果我们能够在 已知的情况下，求出 ，经过Z变换可得到滤波器的系统函数...通常情况下理想数字滤波器的单 位脉冲相应是无限长的，且是非因果序列。获得有限脉冲响应滤波器的一种可能方法是对 截取一段 来近似代替 ，可是这样会改变原来的滤波器指标，出现吉布斯效应误差。...3-7) 3、汉宁(Hanning)窗，又称升余弦窗 （3-8） 利用傅里叶变换得到频率函数为： （3-9） 当 时， ，所以窗函数的幅度函数为： (3-10) 4、汉明(Hamming
src1和src2应用窗函数去除图像的边界效应，文档中推荐使用汉宁窗，它可用createHanningWindow函数生成； [2] 求傅立叶变换：Ga=DFT[scr1]和Ga=DFT[scr1]；...参数: src1 输入浮点图像1 CV_32FC1 或 CV_64FC1 src2 输入浮点图像2 CV_32FC1 或 CV_64FC1，与src1相同宽高 window 带加窗系数的浮点数组以减少边缘效应...结尾语 [1] 相位相关法相比模板匹配方法可以自动计算偏移量，省去设定模板的步骤； [2] 在特征点较少的图像拼接情况下，特征匹配如SIFT/SURF可能会失败，此时可尝试相位相关法： [3] 相位相关法不适用图像有周期性重复区域的图像...，如棋盘格图像。...[4] 上面代码只给出了一种左右拼接情形，实际应用需根据水平和竖直方向平移量正负判断拼接方向和位置。 [5] 一些畸变明显的图像不能单纯靠此方法得到好的效果。
数字滤波器的输入输出均为数字信号，信号通过数字滤波器后，可以改变频率成分的相对比例或滤除某些频率成分。数字滤波器可以分为IIR数字滤波器和FIR数字滤波器。...并且提供了各种窗函数的函数，比如，hamming()是海明窗函数，hanning()是汉宁窗函数，kaiser()是凯泽窗函数，使在设计的过程中，不用自己重新设计窗函数。...一、窗函数法设计FIR滤波器 设我们所要设计的FIR滤波器的传输函数是 ， 是与其对应的单位脉冲响应，因此 （3-1） （3-2) 如果我们能够在 已知的情况下，求出 ，经过Z变换可得到滤波器的系统函数...通常情况下理想数字滤波器的单 位脉冲相应是无限长的，且是非因果序列。获得有限脉冲响应滤波器的一种可能方法是对 截取一段h（n）来近似代替 ，可是这样会改变原来的滤波器指标，出现吉布斯效应误差。...3-7) 3、汉宁(Hanning)窗，又称升余弦窗 （3-8） 利用傅里叶变换得到频率函数为： （3-9） 当 时， ，所以窗函数的幅度函数为： (3-10) 4、汉明(Hamming)窗，
FIR数字滤波器设计（上） FIR数字滤波器设计（中） ? 数字滤波器的输入输出均为数字信号，信号通过数字滤波器后，可以改变频率成分的相对比例或滤除某些频率成分。...并且提供了各种窗函数的函数，比如，hamming()是海明窗函数，hanning()是汉宁窗函数，kaiser()是凯泽窗函数，使在设计的过程中，不用自己重新设计窗函数。...，经过Z变换可得到滤波器的系统函数。通常情况下理想数字滤波器的单 ? 位脉冲相应是无限长的，且是非因果序列。获得有限脉冲响应滤波器的一种可能方法是对 ? 截取一段 ? 来近似代替 ?...（3-7) 3、汉宁(Hanning)窗，又称升余弦窗 ? （3-8） 利用傅里叶变换得到频率函数为： ? （3-9） 当 ? 时， ? ，所以窗函数的幅度函数为： ?...(3-10) 4、汉明(Hamming)窗，又称改进的升余弦窗 ? （3-11） 其幅度函数为： ? （3-12） 5、布莱克曼(Blankman)窗，又称二阶升余弦窗 ?
因此，对通过外发光显微镜（皮肤镜）获得的数字图像进行自动分析越来越感兴趣，以协助皮肤科医生完成这项任务。 二、MED-NODE2015任务 非皮肤镜图像中黑色素瘤和痣细胞痣分类。...三、MED-NODE2015数据集 数据集包含来自格罗宁根大学医学中心 (UMCG) 皮肤科数字图像档案的 70 张黑色素瘤图像和 100 张痣图像。...病变照片是用尼康D3或尼康D1x机身和尼克尔2.8/105毫米微距镜头拍摄的。在大多数情况下 (95%)，镜头和病变之间的距离约为 33 厘米。...所有图像都是更大的皮肤科数字档案的一部分，该档案由50,000多张不同类型病变的图像组成。为了开发 MED-NODE专家系统，选择了一个较小的随机选择图像数据集，其中潜在的患者病例是完全无法识别。...每个图像的所选区域的比例和大小各不相同，并且取决于原始图像的大小，而原始图像的大小又取决于病变的大小以及病变在身体上的位置。
随着包括图像质量自动评估算法和协助病理医师诊断癌组织在内的机器学习技术在显微镜领域的应用越来越广泛，谷歌因此考虑是否可以结合透射光显微镜和荧光显微镜这两种显微镜技术来开发一种深度学习系统，从而最大限度降低两者的不足之处...示例图 1：示的可能为神经元细胞。示例图 2：观察图像的缺陷致掩盖了其下方的细胞。示例图 3：神经突图像。示例图 4：可能为死亡细胞。上图比例尺：40μm。...上述图像以及数字均来自斯通研究所的 Finkbeiner 实验室。...谷歌发现，该方法可以准确预测包括细胞核，细胞类型（如神经）和细胞状态（如细胞死亡）在内的几种荧光标记。下图显示了该模型在将神经元示例的透射光输入后，得出的分色荧光标记预测结果。 ?...谷歌希望能够在不修改细胞的情况下生成标记的，有用的图像，这也将为生物学和医学研究开创全新的实验类型。
荧光显微镜可以将需要的生物对象（如细胞核）用荧光分子做出特殊标记，简化分析，但需要复杂的样品制备。...随着机器学习在显微镜学中的应用越发广泛（包括用于自动评估图像质量和帮助病理学家诊断癌组织的算法），谷歌的研究者开始思考，是否可以开发一个深度学习系统，将两种显微镜技术的优点结合起来，同时最大限度地克服二者的缺点...在论文中，研究者指出，深层神经网络可以从透射光图像预测荧光图像，在不对细胞做出改变的情况下生成标记的有用图像，同时有可能实现未修饰细胞的纵向研究、用于细胞治疗的微创细胞筛选以及使用大量同时标记的研究。...Outset 2 展示了图像中的一个裂痕，它遮挡了底层的细胞。Outset 3 展示了神经轴突。Outset 4 展示了细胞死亡。上图比例尺为 40 μm。...谷歌希望，这种不需要干预细胞就能生成有用的标记图像的应用可以在生物学和医学中打开全新的实验领域。
一 概念与概述 从测量显微镜的早期开始，人们就知道叠加在物体反射上的参考反射会产生与表面形貌有关的干涉条纹。...分离的光束然后重新组合，并被引导到数字相机，该相机同时测量多个图像点上的合成光强度。重组光的强度对路径长度的差异表现出高灵敏度，有效地将物体表面与纳米分辨率的参考表面进行了比较。...光学系统的升级迈克尔逊干涉仪转换为用于表面形貌测量的工具。下图中透镜和电子相机的添加创建了一个数字图像，使得每个相机像素对应于物体表面上的共轭点。...六 相移干涉术的测量精度 虽然相移干涉术的纵向精度非常高，但横向精度由于衍射的限制，精度就一般，下图是不同测量技术精度的比较： 七 相移干涉术的应用例子 光纤通信存在于身边乃至全世界，如互联网、5G...控制光纤端面参数，如研磨曲率半径、偏心、光纤高度、表面粗糙度等可以使光纤连接器的性能有进一步提高。 测量光纤端面物理参数的仪器叫光纤端面干涉仪，应用的正是相移干涉仪术。
一个典型的机器视觉应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。 机器视觉系统最基本的特点就是提高生产的灵活性和自动化程度。...基本构造 一个典型的工业机器视觉系统包括：光源、镜头（定焦镜头、变倍镜头、远心镜头、显微镜头）、 相机（包括CCD相机和COMS相机）、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯 / 输入输出单元等...根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度。...应用案例(2) 机器视觉的应用主要有检测和机器人视觉两个方面： 检测：又可分为高精度定量检测（例如显微照片的细胞分类、机械零部件的尺寸和位置测量）和不用量器的定性或半定量检测（例如产品的外观检查、装配线上的零部件识别定位...同时还有一个在离线状态下用三坐标测量机校准过的校准装置，可对摄像顶进行在线校准。 检测系统以每40秒检测一个车身的速度，检测三种类型的车身。
从数据集与Benchmark角度，本篇文章搜集了如下业界常用的：电子显微镜降噪：EM_Denoise5GB的仿真数据集，由256x256像素的图片构成电子显微镜分割：EM-stellar通用图像分割识别...：MicroNet，MicroLite数据集介绍：MicroNet包含54 种材料的110861张显微镜图像，每张图像的分辨率为1048×741 像素。...分类、分割、识别模型有一定通用性，交互式分割的应用场景很广，存在基于通用图像分割大模型SAM (Segment Anything Model) 的研究。...第二行为SAM 输出的不同分割区域的掩码结果，第三行为经过连通域处理后得到的二值掩码图。该结果表明通用领域数据集获得的对目标边界的知识可以应用到材料显微组织、晶粒等图像上。...通用图像分割识别模型在分子材料成像领域的应用潜力？去噪的任务跟实验设备相关性较强，建立通用模型是否不可行？
，那么就没有必要单独标定出相机的内部参数了～至于相机内部参数如何解算，相关论文讲的很多～ 在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型...通过镜头，一个三维空间中的物体经常会被映射成一个倒立缩小的像（当然显微镜是放大的，不过常用的相机都是缩小的），被传感器感知到。...理想情况下，镜头的光轴（就是通过镜头中心垂直于传感器平面的直线）应该是穿过图像的正中间的，但是，实际由于安装精度的问题，总是存在误差，这种误差需要用内参来描述； 理想情况下，相机对x方向和y方向的尺寸的缩小比例是一样的...内参中包含两个参数可以描述这两个方向的缩放比例，不仅可以将用像素数量来衡量的长度转换成三维空间中的用其它单位（比如米）来衡量的长度，也可以表示在x和y方向的尺度变换的不一致性； 理想情况下，镜头会将一个三维空间中的直线也映射成直线...而为了使左右视图达到完全平行对准的理想形式从而达到数学上运算的方便，立体 校准所做的工作事实上就是在左右像重合区域最大的情况下，让两个摄像头光轴的前向平行，并且让左右摄像头的f, cx, cy相同。
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