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采用数字量化的方法对信号进行处理

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:m值按式(3-3)定义一般采用以比特为单位的值表示量化后离散值的个数。例如,幅值数字化为12bit(12位),则是以最大幅值的1/212为量化幅值。图3-10显示了灰度图像将白到黑量化为256级灰度的示意图。对于人类眼睛视觉,由于视觉对灰度分辨能力的限制,一般认为黑白灰度图像采用8bit左右的量化精度显示就可获得眼睛认为清晰的图像。目前,数字射线检测技术A/D转换器的量化位数,一般都可以达到14bit,稍高一些的量化位数可以达到16bit。

采用数字量化的方法对信号进行处理

量化的基本方法是,如果信号的最大幅值为K,量化幅值为Δ,离散值的个数G则为

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一般采用以比特(bit)为单位的值(m)表示量化后离散值的个数。m值按式(3-3)定义

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离散值的个数G则为,G=2m,用m值(bit,比特)表示的离散值的个数常称为幅值数字化“位”数,也称为量化精度。例如,幅值数字化为12bit(12位),则是以最大幅值的1/212(1/4096)为量化幅值。即图像的离散值个数为212=4096。

对数字射线检测技术得到的灰度图像,量化就是给出各个像素的灰度值(灰度级)。图3-10显示了灰度图像将白到黑量化为256级灰度的示意图

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图3-10 灰度量化示意图(8bit)

量化得到的灰度值级别数目就是离散值的个数G,灰度级G一般采用2的整数幂表示,即G=2m。这时,常用m值表示灰度级数G,其单位显然就是比特(bit)。例如,说图像的灰度级为8bit(8位),则它的灰度级G的级别数目应为G=28=256,即该系统得到的灰度图像将白到黑所划分的级别数目为256级。显然,灰度图像划分的灰度级别数越多,其区分不同对比度的能力越高。

在数字射线检测技术中,如果幅值数字化精度小(量化位数少),则小对比度细节信息在量化中将被丢失。为了更好地表示原来的模拟信号,希望量化幅值(间隔)尽可能小,以给出尽量多的数字化离散值。

对于人类眼睛视觉,由于视觉对灰度分辨能力的限制,一般认为黑白灰度图像采用8bit左右的量化精度显示就可获得眼睛认为清晰的图像。但在数字射线检测技术中,由于可进行数字图像处理(例如,开窗显示局部),因此为了获得更多的细节信息,则希望达到16bit或更高的量化精度。然而又由于实际的A/D转换器的精度限制,以及所存在的噪声信号,不可能将量化幅值无限制地缩小,因此也就不能得到更多的离散值。

目前,数字射线检测技术A/D转换器的量化位数,一般都可以达到14bit,稍高一些的量化位数可以达到16bit。

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