Un cruce por cero es un punto en el que el signo de una función matemática cambia (por ejemplo, de positivo a negativo), representado por una intersección del eje (valor cero) en el gráfico de la función. Es un término de uso común en electrónica, matemáticas, acústica y procesamiento de imágenes .
En corriente alterna , el cruce por cero es el punto instantáneo en el que no hay tensión presente. En una onda sinusoidal u otra forma de onda simple , esto normalmente ocurre dos veces durante cada ciclo . Es un dispositivo para detectar el punto en el que la tensión cruza por cero en cualquier dirección.
El cruce por cero es importante para los sistemas que envían datos digitales a través de circuitos de CA , como módems , sistemas de control de automatización del hogar X10 y sistemas de tipo control de comando digital para Lionel y otros trenes modelo de CA.
El conteo de cruces por cero también es un método utilizado en el procesamiento del habla para estimar la frecuencia fundamental del habla.
En un sistema en el que se aplica un amplificador con ganancia controlada digitalmente a una señal de entrada, se producen artefactos en la señal de salida distinta de cero cuando la ganancia del amplificador cambia abruptamente entre sus ajustes de ganancia discretos. En frecuencias de audio, como en los dispositivos electrónicos de consumo modernos, como los reproductores de audio digitales , estos efectos son claramente audibles, lo que da como resultado un sonido de "zip" cuando se aumenta rápidamente la ganancia o un "clic" suave cuando se realiza un solo cambio de ganancia. Los artefactos son desconcertantes y claramente no deseables. Si los cambios se realizan solo en los cruces por cero de la señal de entrada, entonces, sin importar cómo cambie el ajuste de ganancia del amplificador, la salida también permanece en cero, minimizando así el cambio. (El cambio instantáneo en la ganancia seguirá produciendo distorsión, pero no producirá un clic).
Si se debe conmutar la energía eléctrica, no se genera interferencia eléctrica si se conmuta en un instante en el que no hay corriente (en el cruce por cero). Los primeros reguladores de luz y dispositivos similares generaban interferencias; las versiones posteriores se diseñaron para conmutar en el cruce por cero.
En el campo del procesamiento de imágenes digitales , se hace mucho hincapié en los operadores que buscan bordes dentro de una imagen. Se denominan filtros de detección de bordes o filtros de gradiente . Un filtro de gradiente es un filtro que busca áreas de cambio rápido en el valor de píxel. Estos puntos suelen marcar un borde o un límite. Un filtro de Laplace es un filtro que encaja en esta familia, aunque aborda la tarea de una manera diferente. Busca puntos en el flujo de señal donde la señal digital de una imagen pasa por un valor "0" preestablecido y lo marca como un punto de borde potencial. Debido a que la señal ha cruzado por el punto cero, se denomina cruce por cero . Puede encontrar un ejemplo aquí, incluido el código fuente en Java.
En el campo de la radiografía industrial , se utiliza como un método simple para la segmentación de defectos potenciales. [1]
En el campo del procesamiento del lenguaje natural , la tasa de cruces por cero observada en un espectrograma se puede utilizar para distinguir entre ciertos fonemas como fricativas , oclusivas sordas y vocales [2] .