Ответы на вопросы

На что влияет число коэффициентов?

Количество используемых коэффициентов влияет на восстановленную форму. Чем больше коэффициентов используется, тем точнее востановленная форма похожа на исходную. С другой стороны большое число коэффициентов добавляет мало информации о геометрии формы и слегка запутывает процедуру сравнения форм. Поэтому надо найти оптимальное количество необходимых коэффициентов.

Четверки коэффициентов образуют гармоники.

Коэффициенты ЭПФ образуют бесконечную последовательность:

$$a_1, b_1, c_1, d_1, a_2, b_2, c_2, d_2, ..., a_i, b_i, c_i, d_i, ...$$

Однако детали формы хранит не каждый коэффициент по отдельности, а последовательные четверки коэффициентов. Каждая такая четверка называется гармоникой. Гармоники пронумерованы по порядку, и такие же номера имеют компоненты гармоник:

$$ {H_1=(a_1, b_1, c_1, d_1)}, {H_2=(a_2, b_2, c_2, d_2)}, ..., {H_i=(a_i, b_i, c_i, d_i)}, ...$$

Чем больше номер гармоники, тем меньше информации о форме он содержит.

Чем меньше номер гармоники, тем более грубые особенности формы она описывает. Так, самая первая гармоника вообще задает эллипс, который очерчивает абрис формы.

С увеличением номера гармоники, уменьшаются абсолютные значения ее компонентов и уменьшается значимость гармоники. В результате гармоники с большими номерами передают очень тонкие особенности формы, которые не оказывают влияния на результат сравнения форм.

Гармоники с большими номерами желательно отбросить.

Чтобы при сравнении форм не использовать малоинформативные данные, отбрасывают гармоники с номерами более 50-100. Максимальное количество необходимых гармоник вычисляют по формулам или определяют эмирически.

Эль-Фурье использует эмпирический (визуальный) способ определения количества гармоник. Для этого, меняя количество гармоник, надо определить момент, когда восстановленный контур визуально совпадет с исходным. Зафиксированное число гармоник и будет пороговой величиной.

Для визуального соответствия достаточно 50, а для сравнения форм — 10 гармоник.

Многочисленные эксперименты показывают, что для визуально правильного восстановления даже очень сложной формы достаточно 50 гармоник. Более того, для сравнения очень сложных форм можно использовать много меньше гармоник — не более 10. Это почти 40 уникальных числовых коэффициентов. Методы классификации смогут разделить подобные числовые последовательности.

Если остались вопросы, пишите.