赛治医治甲状腺性能亢进症显现呼吸困难3例报告

赛治医治甲状腺性能亢进症显现呼吸困难3例报告【摘要】为有效地重现立体数字信息，本文提出一种离散傅立叶 变换DFT (Discrete Fourier Transform)域三维滤波器的设计方式。 此方式充分考虑了各类三维频率散布和时域散布的因素，把DFT、全 相位信号处置、频谱分析等性质结合了起来，构造出性能较好的三维 滤波器。弥补了部份现有的用二维方式解决三维滤波问题的不足，具 有理论价值和应用前景。【关键词】三维滤波器；立体数字信息；全相位；DFTAbstract: To restore stereo digital information effectively, this paper presents a method to design a novel 3-dimensional filter. With all sorts of 3-D factors in frequency, domain and time domain being taken into account, an excellent 3-D filter can be constructed by synthesizing the properties of DFT, all-phase signal processing, spectral analysis etc. Moreover, the proposed algorithm is of highly application value for it overcomes parts of the drawbacks in utilizing 2-D method to solve 3-D filtering problems.Key words: 3-dimentional filter; stereo digitalinformation; all-phase; DFT随着图像和视频信息技术的进展，人们对欣赏视频图像的要求愈 来愈高，并进一步要求在观赏时产生身临其境的感觉，因此三维立体 图像处置技术就成为当前研究热题。但是，二维图像信息量已是十分 庞大，三维数字图像信息量就更为庞大了，这就对信息的存储空间和实 时处置提出更高的要求。与二维图像信息一样，立体信息也存在其相关性，而且比二维信 息多了一个方向的相关性，从而立体图像信息相较平面图像信息存在 更多的冗余。这就使得可在不阻碍图像质量情形下，降低其三维图像 数据的分辨率进行编码、传输或其他处置，而要恢复其完整数字信息 时，需借助三维数字滤波器给予恢复，这就涉及到三维滤波器的设计 问题。但是，目前学术界对立体图像的滤波却仍停留在二维滤波的层 次，如文献1提出的基于最小二乘二维滤波算法的立体图像紧缩方 式、文献2提出的基于用正交子空间更新的二维滤波方案的立体图 像的紧缩方式等。用二维方式对立体图像进行滤波显然是一种不直接 的方式，没有全然把握图像滤波的本质。事实上，早在上世纪80年代 末，王兆华教授就研究过立体数字信息的紧缩和重构问题3,还分 析了立体数字信息的序谱特性，并在Walsh转变域完成了三维数字滤 波器的设计。由于Walsh变换的基函数是阶梯型函数，而图像信息显 然与阶梯型数据存在较大不同，这就使得滤波器性能受到较大阻碍， 因此需要在其他正交变换域进行三维滤波器设计。木文在基于最近研 究的“全相位数字信号处置4,5”功效的基础上，在DFT域进行了 三维滤波器的设计尝试，把加窗和重叠滤波方法结合起来，取得较好 的成效。1立体图像的三维谱特性信号的傅立叶变换就组成了信号的傅立叶频谱:对一维信号做傅 立叶变换可取得其一维频谱，对二维图像做二维傅立叶变换可取得其 二维平面谱，而对三维立体图像做三维傅立叶变换就可取得其三维空 间频谱。由于信号所包括信息的冗余性，在时域内持续均匀的信号，一样 说来，在其频谱图内却是散布集中的。图1别离给出了一样的二维图 像信号和立体图像的频谱散布示用意：图1图像频谱散布示用意图1说明，二维平面图像的频谱（阴影所示）要紧集中在矩形的 四个角上,三维立体图像的频谱那么集中在立方体的八个角上,大部份区域（图1的空白区域）都没有表示有效信息而浪费了，而立体图像 情形（图1b）比平面图像（图la）还严峻得多。因此可降低立体图像的空间分辨率（也确实是对图像数据进行下 采样抽取）而不丢失图像信息，式用矩阵的形式给出了 2种抽取光 栅结构（“1”表示保留，“0”表示舍弃）e0=l（1）如此经抽取后，数据量减少3/4,便于传输和处置。依照多采 样率信号处置理论，采样率转变后信号频谱也会随之改变，低频区域 的频谱会以“镜像频谱”被复制到高频区域（即图1b空白区域）。因此 需设计三维滤波器将镜像频谱滤除，重构出原图像信号。2三维DFT 域全相位滤波器的设计本节采纳基于“全相位滤波”的方式进行三维滤波器设计。全相 位方式是考虑了包括某样点的所有N种截断情形的滤波器设计法 5, 6,不需要任何优化方法和迭代步骤即可取得较好的滤波性能， 因此算法简单；另外，全相位滤波器是从频域动身进行设计的5, 6, 关于三维情形，第一需设置N个二维频域矩阵Lk（k=0,，N-1）,以 N=4 为例:Lk=100k103k 113k 123k 133k. （2）为使滤波器具有线性相位特性，要求知足：Im, n, k= IN-m, N-m, k, m, n, k=0, , N-l. （3）另外,为表征频域特性在空间谱的持续对称特点，需知足：1叫n,k二Ik, n,叫 m,n,k=O,N-1. (4)令N阶离散傅立叶变换矩阵为W,那么其逆变换 矩阵为W*/N (其中表示共辗)，先求Lk的二维逆傅立叶变换(如 式(5)所示)：Sk=lN2W* Lk W*, k=0,1, N-l. (5)假设 Sk 如式(6) 的矩阵所示：Sk=tOOk tlOk t20k t30kk=0,l.为在三维空间从不同方向观看滤波器冲激响应， 将式(6)依照另一个下标组成另一个矩阵组S i： Sz i=ti00 tilO ti20 ti30i=0,-,N-1.再对S i作第三个方向的逆傅立叶变换QDFT)： li二lNLiW*, i=0, 1,-,N-1. (8)矩阵组li所组成的三维数据, 确实是频域矩阵Lk在时域对应的冲激响应，但是文献7指出，这 种直接从反傅立叶变换取得的冲激响应，其性能是很差的；这可通过 “重叠处置”(加权的重叠处置方法即为“全相位”方法)来给予改善。为此，需要构造一个(2N-1)XN的重叠加权矩阵P。为构造重叠加权矩阵，文献5指出，需设定一长度为N的前 窗序列f和后窗序列b,将b翻转后再与f卷积可得长度为2N-1的卷 积窗wc： wc (n) =f (n) X b (-n). (9)由卷积窗wc即可构造重叠加权矩 阵 P： P=0 wc(-3) 0 0观看Mj,1,2, 3可看出平面模板Mj内部的数据 散布具有中心对称性;而各平面模板Mj间的数据散布具有很强的立体 对称性(在上、下、前、后、左、右6个方向上关于M0的元素256 中心对称)：如M0的中心元素为256,模板内部相邻的元素值为144, 由于M0和Ml在立体空间内是紧挨的，因此Ml的中心元素也为144； 而M0的中心元素相隔1个象素的元素值为64,那么与M0相隔一个平 面的模板M2的中心元素值也为64；另外，还可发觉右半部份的四 列元素，别离依次组成了 M0M3的中心列的元素。需指出，滤波器特性可通过加窗来改善，只需改换式(11)的重叠 加权矩阵P即可。另外，其他尺寸和频率特性的三维滤波器也可按类 似方式设计。4终止语本文提出用于立体数字信息恢复的DFT域的三维滤波器的设计 方式，此方式将DFT、全相位信号处置等性质综合起来，弥补了部份 现有的用二维滤波方式解决三维滤波问题的不足，在立体图像和视频 的编码、传输等处置应用中有较高有效价值。【参考文献】1 Seo SH, Azimi-Sadjadi, MR, Tian B. A least-squares- based 2-D filtering scheme for stereo image compression J.IEEE Transactions on Image Processing, 2000, 9(11) : 1967-1972.2 Seo SH, Azimi-Sadjadi, MR. A 2-D filtering scheme for stereo image compression using sequential orthogonal subspace updating J . IEEE Transactions , Cir Sys Video Technol, 2001, 11(1) : 52-66.3王兆华.立体数字信息的紧缩和重构J.电子学报，1988, 16(4): 40-46.4黄翔东.全相位数字信号处置D.天津：天津大学，2006.3 黄翔东，王兆华.基于两种对称频率采样的全相位FIR滤波 器设计J.电子与信息学报，2007, 29(2): 478-481.4 王兆华，侯正信，苏飞.全相位数字滤波J.信号处置, 2003, 19:1-4(增刊).5 黄翔东，王兆华，李文元.二维加窗全相位图像滤波模板的设计口.中国图像图形学报，2006, 11(6):811-817.