Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Digitalna slika
Interaktivni mediji 2 izr. prof. dr. Aleš Hladnik
Obdelava in analiza slik
Slikovno procesiranje: slika slika
Slikovna analiza: slika informacija
Računalniška grafika: opis slika
Računalniški vid: slika opis in razumevanje
Računalniški vid
Ukvarjali se bomo večinoma le s tema
podpodročjema!
Človeški vs. računalniški vid
? !
Področja uporabe
Multimedija (splet!)
Orodja za interaktivno urejanje/obdelavo slik (Adobe Photoshop, Google Picasa)
3D grafika in modeliranje
Kompresija (stiskanje) slik
Obdelava besedil (OCR!)
Slikovne knjižnice (shranjevanje, dostopanje)
Biomedicina
Astronomija
Geografski informacijski sistemi (GIS)
Zagotavljanje kakovosti v industriji
…
Primeri digitalnih slik
Spekter elektromagnetnega valovanja
Nastanek slike (podobe) – Camera obscura
Nastanek slike – leča
CCD senzor (tipalo) in piksli
CCD tipalo
Optični bralnik
Digitalni fotoaparat
Prizor/analogna slika digitalna slika
Digitalna slika kot 2D funkcija
Digitizacija = prostorska: (x,y) (u,v) & amplitudna (intenzitetna) kvantizacija: F(x,y) I(u,v)
Diskretni vzorec = piksel (2D) oz. voksel (3D)
I(u,v) = 141 [0 … 255]
= 141/256 = 0.55 [0 … 1]
Vzorčenje in prostorska ločljivost
32 x 32 pxl 64 x 64 pxl 128 x 128 pxl 256 x 256 pxl
podvzorčenje
zadostna frekvenca vzorčenja
Frekvenca vzorčenja mora biti vsaj dvakrat večja kot je najmanjša podrobnost, ki jo želimo videti (Nyquistov teorem)
Intenzitetna kvantizacija in barvna globina
16 / 4
Št. odtenkov sivin / barvna globina
8 / 3
4 / 2 2 / 1
(binarna slika)
Koordinatni sistem
Vrste slik
Sivinska (intenzitetna) slika
I(u,v) = 141 [0 … 255]
= 141/256 = 0.55 [0 … 1]
Intenziteta (vrednost) vsakega piksla predstavljena kot sivinski odtenek (8-bitna slika: črna = 0, bela = 255)
Pretvorba v binarno sliko upragovljanje, rastriranje, detekcija robov
Binarna slika
Za zapis vrednosti – kodiranje – vsakega piksla potreben le en bit (možni le dve vrednosti – 0 ali 1)
RGB barvna slika
Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki
Vrednost – barva – piksla predstavljena kot triplet (R,G,B)
Obstajajo številni drugi barvni modeli (HSV, CMYK, …)
Indeksirana slika
Barvna paleta (LUT) vsebuje spisek vseh barv na sliki
Pogosto z ustrezno barvno paleto "psevdoobarvamo" sivinsko sliko, da na njej poudarimo določene podrobnosti
Vsebina informacije se pri tem ne spremeni
Indeksirana slika
Človek je sposoben razločevanja ~30 različnih sivin in ~350000 barvnih odtenkov
Grafični formati
Stiskanje (kompresija) slik in izguba informacij
ImageJ
Odprtokodni program za obdelavo in analizo digitalnih slik: https://imagej.nih.gov/ij/
Wayne Rasband
MATLAB
MATLAB (= MATrix LABoratory) - http://www.mathworks.com/products/matlab/
Okolje in programski jezik za inženirsko delo
Številne funkcije in orodjarne
Image Processing Toolbox: orodja za obdelavo in analizo slik
Druge možnosti Octave - http://www.gnu.org/software/octave/
OpenCV - http://opencv.org
…