ГЛАВА V. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ, УОЛША, ХААРА ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ
§ 1. Введение
Обработка речевых сигналов и изображений — одна из наиболее важных областей применения рассматриваемых преобразований при изучении существующих и создании новых систем управления и связи. От того, насколько успешным будет использование в дальнейшем методов обработки речевых сигналов и изображений, во многом зависит будущее робототехники. Это имеет большое значение и для усовершенствования способов обмена информацией между человеком и ЭВМ при создании нового поколения человеко-машинных систем управления. В данной главе приводятся сведения о методах обработки речевых сигналов и изображений, основанных на применении преобразований Фурье и на применении цифровых фильтров, о которых было рассказано в гл. III. Приводятся сведения и об использовании в данной области преобразований Уолша, рассматриваются также перспективы применения здесь преобразований Хаара и других ортогональных преобразований.
§ 2 посвящен общей характеристике указанной выше области применений и формулировке задач использования здесь преобразований Фурье, Уолша и Хаара.
В § 3 и § 4 рассматривается спектральный состав речевых сигналов, описываются модели анализа и синтеза речи. Приводятся сведения о линейных методах цифровой обработки речевых сигналов на основе использования кратковременного преобразования Фурье и использования цифровых фильтров. Говорится также о перспективах применения при цифровой обработке речевых сигналов преобразований Уолша и Хаара.
В § 5 рассматривается гомоморфный принцип обработки сигналов, показывается, как он реализуется в приложении к обработке речи с использованием преобразований Фурье. Дается представление о кепстрах речевых сигналов. Принцип гомоморфной обработки применяется, как показывается в дальнейшем, и для изображений.
В § 6 говорится об использовании преобразований Фурье при формировании и обработке оптических сигналов. Приводятся сведения о топографическом способе формирования и обработки изображений. Отмечается значение для рассматриваемой области приложений преобразований Френеля, рассматривается связь их с преобразованиями Фурье.
Изложению вопросов цифровой обработки изображений предпосылается § 7, в котором описаны двумерные и трехмерные преобразования Фурье, Уолша и Хаара.
В части, касающейся обработки изображений, основным разделом данной главы является раздел, которому отведен § 8. Здесь рассмотрены применения преобразований Фурье, Уолша, Хаара при цифровой обработке изображений и в цифровой голографии.
В § 9 показывается, что область применения рассматриваемых преобразований существенно расширяется, если иметь в виду их использование при обработке изображений в связи с использованием общих методов распознавания сигналов, и иметь в виду формирование и передачу изображений не только с помощью световых волн, но и волн других частотных диапазонов.
Все изложение в этой главе ведется с учетом того, что является актуальным для процессов управления и для передачи сигналов по линиям связи. В гл. VII будет показано, что вопросы обработки изображений имеют большое значение для различных о бластей науки и техники.
Данная же глава заканчивается § 10, содержащим обзор литературы по рассматриваемым вопросам. В обзоре выделены следующие резделы: общие сведения; применения преобразований Фурье, Уолша, Хаара при обработке речевых сигналов; сведения об оптических сигналах, о выполнении преобразований Фурье и Френеля в оптических средах, об оптической голографии; двумерные и многомерные преобразования Фурье, Уолша, Хаара; методы цифровой обработки изображений и цифровой голографии; техническое зрение для ЭВМ и роботов; расширенное применение рассматриваемых преобразований в области управления и связи.
