Prelucrarea imaginilor -- Laboratorul 1 -- 2007-2008 -- info.uvt.ro

NavigareEdit

Prelucrarea imaginilorEdit

Prelucrarea imaginilor (Image processing)
Este definită ca orice proces sau metodă de prelucrare a informaţiilor, ce are ca intrare una sau mai multe imagini. Rezultatul prelucrării poate fi una sau mai multe imagini, însă poate fi reprezentat şi de orice altă informaţie (histogramă, paletă de culori, figuri geometrice, etc.).

Prelucrarea imaginilor este o particularizare a prelucrarii semnalelor (Signal processing).


Metode de prelucrareEdit

Optice
Acestea implică prelucrarea imaginlor în reprezentarea lor fizică.
Analogige
Digitale (Digital image processing)
Implică prelucrarea imaginilor în reprezentare digitala.
Fără pierderea informaţiei (Lossless)
În urma aplicării unei astfel de metode, imaginea -- sau datele de ieşire -- poate fi folosită ca intrare într-un proces de inversare, şi în urma acestuia se poate obţine imaginea iniţială.
Cu pierderea informaţiei (Lossy)
În contrast cu metodele din prima categorie, în cazul celor cu pierderea informaţiei, imaginea rezultată conţine o cantitate mai mică de informaţii sau informaţii incomplete. Se referă mai ales la compresia datelor sau la eliminarea acelor informaţii redundante sau care nu pot fi percepute de către om.


Tipuri de transformăriEdit

Transformări geometrice afine (Geometric transformations)Edit

  • Transformări liniare (Linear transformations)
    • Transformări euclidiene (Euclidean transformations)
      • Translaţia
      • Rotaţia
    • Scalarea
    • Oglindirea
    • Forfecare('Shear')
Transformări afine
Sunt caracterizate de faptul că păstrează paralelismul între linii.
Transformări euclidiene
Sunt caracterizate de faptul că păstrează distanţele şi unghiurile.
Scalarea (Scaling)
Implică mărirea sau micşorarea imaginilor iniţiale. În general mărirea se face făra pierderea informaţiei, în timp ce micşorarea duce la pierderea informaţiei.
Rotirea (Rotation)
Implică rotirea imaginii în plan. În general se pierde informaţie, însă în cazul rotirii cu unghiuri a căror măsura este multiplă de 90, nu se pierde informaţie.
Oglindire (Reflection)
Se efectuează făra pierderea informaţiei(privind coordonatele geometrice/de pozitie).

Transformări specificeEdit

Transformarea culorilor (Color balance)
Implică modificarea paletei de culoare folosite. Spre exemplu pentru a reproduce corect culorile neutre (alb, negru).
Combinarea
Implică un proces ce are ca intrare un set de imagini, iar ca ieşire o imagine obţinută prin combinarea setului iniţial.
Segmentare (Segmentation)
Este folosită pentru a putea partiţiona o imagine în mai multe regiuni, în scopul de a înlesni procesarea, sau pentru determina zonele ce prezintă interes spre a fi analizate mai amănunţit.
Interpolarea şi demozaicare (Demosaicing)
Această metodă este folosită pentru a obţine o imagine coerentă folosind ca sursă imaginile obţinute de la senzorul de captură. În general se folosesc imaginile obţinute prin aplicarea celor trei filtre: roşu, verde şi albastru. (Imagine: Senzor Bayer)
Operaţii morfologice (Morphological image processing)
Sunt utilizate pentru segmentarea imaginilor sau detectarea obiectelor.


Imaginea (Image)Edit

Imaginea fizică
Imaginea digitală (Digital image)


Imaginea digitală (Digital image)Edit

Imaginea digitală
Este reprezentarea unei imagini bidimensionale sub forma unui set de valori ce alcătuiesc o matrice. Elementele imaginii se numesc pixeli.

În genere în memorie imaginile sunt salvate sub formă de rastru (Raster graphics), iar pe un mediu extern ele sunt salvate sub o formă comprimată.

O imagine este caracterizată de:


PixelEdit

Rezoluţia (Image resolution)Edit

Rezoluţia
Descrie cantitatea de informaţie pe care o imagine o înmagazinează.


Adâncimea culorii (Color depth)Edit

Adâncimea culorii
Reprezintă numărul de biţi care sunt folosiţi pentru a reprezenta culoarea unui singur pixel.

BPP -- Bits per pixel:

  • 1-bit = 2^1 = 2 culori: imagine monocromă;
  • 2-biţi = 2^2 = 4 culori: imagine în tonuri de gri (Grayscale); CGA;
  • 4-biţi = 2^4 = 16 culori: EGA şi VGA;
  • 8-biţi = 2^8 = 256 culori: VGA; SVGA;
  • 15-biţi = 2^15 = 32768 culori: 5 biţi pentru fiecare canal RGB; [1];
  • 16-biţi = 2^16 = 65536 culori: ca şi în cazul 15-biţi, cu excepţia că pentru verde se folosesc 6 biţi.


Spaţiul de culoare (Color space)Edit

Spaţiul de culoare
Este o metodă matematică de a reprezenta culorile, ca o tuplă de numere.

Spaţii de culoare:

  • RGB şi SRGB -- Red Green blue;
  • CMYK -- Cyan Magenta Yellow Black;
  • HSV -- Hue Saturation Value;
  • HSL -- Hue Saturation Luminance;
  • CIE XYZ.


AplicaţiiEdit

Digital image processing

  • Fotografie şi tipărire
  • Arhivarea şi consultarea electronică a documentelor
  • Medicină
    • Diagnosticare asistată
  • Prelucrarea imaginilor din satelit (Satellite imagery)
    • Meteorologie
    • Prospectări
    • Ecologie
  • Explorarea universului
  • Inteligenţă artificială
    • Recunoaşterea feţelor
    • Recunoaşterea formelor
  • Computer Vision



Ciprian Dorin Craciun, 2007-09-30, ccraciun@info.uvt.ro