Grafika Komputerowa Wykład 2. Przetwarzanie obrazów. mgr inż. Michał Chwesiuk 1/38

Transkrypt

1 Wykład 2 Przetwarzanie obrazów mgr inż. 1/38

2 Przetwarzanie obrazów rastrowych Jedna z dziedzin cyfrowego obrazów rastrowych. Celem przetworzenia obrazów rastrowych jest użycie edytujących piksele w celu ich edycji w określony sposób. Przetwarzanie obrazów obejmuje : przetwarzania Binaryzację Segmentacje Transformacje geometryczne Transformacje między przestrzeniami barw. Operacje morfologiczne Kodowanie Kompresja sygnałów, dotycząca operacji 2/38

3 Każdy obraz rastrowy można opisać za pomocą cech przedstawionej za pomocą opisu lub wartości liczbowej. Jest wiele cech, którymi można opisać obrazy, tj. Jasność Ostrość Paleta barw (barwy ciepłe, zimne) Dynamika W obrazach rastrowych mamy możliwość opisu cech obrazu za pomocą wartości liczbowych. Jasność Kontrast Symetryczność Rozkład histogramu 3/38

4 4/38

5 Jasność Jasność Kontrast Kontrast /38

6 Zamiana na obraz w odcieniach szarości 6/38

7 Zmiana jasności Należy pamiętać, że wartości I mogą wyjść poza zakres [0, 255] Wartości te trzeba zmienić, by pasowały do zakresu. 7/38

8 Zmiana kontrastu Należy pamiętać, że wartości I mogą wyjść poza zakres [0, 255] Wartości te trzeba zmienić, by pasowały do zakresu. 8/38

9 Zmiana ekspozycji Należy pamiętać, że wartości I mogą wyjść poza zakres [0, 255] Wartości te trzeba zmienić, by pasowały do zakresu. 9/38

10 Korekcja gamma Obraz musi być znormalizowany przed potęgowaniem. Po normalizacji i potęgowaniu, należy przywrócić poprzedni zakres. 10/38

11 Sepia Obraz musi być znormalizowany przed potęgowaniem. Po normalizacji i potęgowaniu, należy przywrócić poprzedni zakres. 11/38

12 Negatyw imax = 255 dla obrazu zawierających piksele w przedziale [0, 255]. imax = 1 dla znormalizowanego obrazu. 12/38

13 Każda wartość w histogramie równa ilości pikseli o danym kolorze. Często jest normalizowany, tj. wartość jest dzielona przez ilość pikseli. 13/38

14 można liczyć nie dla całego obrazu, a dla fragmentu, Poniżej przykład histogramu dla wyselekcjonowanych kanałów. 14/38

15 Operacje na histogramie Rozciąganie histogramu 15/38

16 Operacje na histogramie Rozciąganie histogramu 16/38

17 Operacje na histogramie Wyrównanie histogramu 17/38

18 obrazu 18/38

19 Filtry dolnoprzepustowe Filtr uśredniający 19/38

20 Filtry dolnoprzepustowe Filtr kwadratowy 20/38

21 Filtry dolnoprzepustowe 21/38

22 Filtry górnoprzepustowe Filtr usuń średnią (mean removal) 22/38

23 Filtry górnoprzepustowe Filtr usuń średnią (mean removal) 23/38

24 Filtry krawędziowy Poziomy i pionowy 24/38

25 Filtry krawędziowy Ukośne 25/38

26 Filtry krawędziowy Ukośne 26/38

27 Obraz binarny Występują w nim tylko wartość 0 i 1. Najczęściej otrzymuje się po progowaniu obrazu w odcieniach szarości. 27/38

28 Operacje morfologiczne Dylatacja Otoczenie każdego piksel pozytywnych pikseli. Gdy w otoczeniu piksela występuje chociaż zamalowany, to piksel ten także będzie zamalowany. Obszar skanowania może być różny, najczęściej 9-elementowy lub 5-elementowy. jest skanowane w celu odnalezienia jeden piksel 28/38

29 Operacje morfologiczne Erozja Otoczenie każdego piksel negatywnych pikseli. Gdy w otoczeniu piksela występuje chociaż jeden niezamalowany, to piksel ten także będzie niezamalowany. Obszar skanowania może być różny, najczęściej 9-elementowy lub 5-elementowy. jest skanowane w celu odnalezienia piksel 29/38

30 Operacje morfologiczne Otwarcie i domknięcie Otwarcie polega na wykonaniu operacji dylatacji, a następnie operacji erozji. Domknięcie polega na wykonaniu operacji erozji, a następnie operacji dylatacji. 30/38

31 obrazu Downsampling Upsampling 31/38

32 Współrzędne biegunowe Najczęściej używany układ współrzędny kartezjański opisuje punkt jako parę liczb, które reprezentują odległość punktu od danych osii. Współrzędne sferyczne opisują punkt jako parę liczb (r, φ). promień wodzący r - odległość punktu P od środka układu współrzędnych O amplituda punktu φ - kąt pomiędzy osią OX, a wektorem OP 32/38

33 Obrót obrazu Powoduje zniekształcenia obrazu rastrowego. Problem wypełnienia pustych przestrzeni. 33/38

34 Jeśli obraz elementów. zawiera dużo elementów, to widmo zawiera dużo 34/38

35 Widmo można edytować w taki sposób by wycinać poszczególne częstotliwości. 35/38

36 Widmo można edytować w taki sposób by wycinać poszczególne częstotliwości. 36/38

37 Obraz jest sygnałem. Każdy sygnał można wyświetlić w dziedzinie czasu, czyli jego wartość dla danej próbki. Sygnał można też wyświetlić w dziedzinie częstotliwości, czyli właściwości sygnałów prostych, z których składa się sygnał wejściowy. Przejście do dziedziny częstotliwości można Dyskretnej Transformaty Fouriera (DCT). osiągnąć używając 37/38

38 Wykład 2 Dziękuję za uwagę :) mgr inż. 38/38