obdelava digitalnih slik - naravoslovnotehniška …...rgb barvna slika sestavljena iz treh 8-bitnih...
TRANSCRIPT
![Page 1: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/1.jpg)
Digitalna slika
Interaktivni mediji 2 izr. prof. dr. Aleš Hladnik
![Page 2: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/2.jpg)
Obdelava in analiza slik
Slikovno procesiranje: slika slika
Slikovna analiza: slika informacija
Računalniška grafika: opis slika
Računalniški vid: slika opis in razumevanje
![Page 3: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/3.jpg)
Računalniški vid
Ukvarjali se bomo večinoma le s tema
podpodročjema!
![Page 4: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/4.jpg)
Človeški vs. računalniški vid
? !
![Page 5: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/5.jpg)
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
…
![Page 6: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/6.jpg)
Primeri digitalnih slik
![Page 7: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/7.jpg)
Spekter elektromagnetnega valovanja
![Page 8: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/8.jpg)
Nastanek slike (podobe) – Camera obscura
![Page 9: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/9.jpg)
Nastanek slike – leča
![Page 10: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/10.jpg)
CCD senzor (tipalo) in piksli
CCD tipalo
Optični bralnik
Digitalni fotoaparat
![Page 11: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/11.jpg)
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]
![Page 12: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/12.jpg)
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)
![Page 13: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/13.jpg)
Intenzitetna kvantizacija in barvna globina
16 / 4
Št. odtenkov sivin / barvna globina
8 / 3
4 / 2 2 / 1
(binarna slika)
![Page 14: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/14.jpg)
Koordinatni sistem
![Page 15: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/15.jpg)
Vrste slik
![Page 16: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/16.jpg)
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
![Page 17: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/17.jpg)
Binarna slika
Za zapis vrednosti – kodiranje – vsakega piksla potreben le en bit (možni le dve vrednosti – 0 ali 1)
![Page 18: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/18.jpg)
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, …)
![Page 19: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/19.jpg)
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
![Page 20: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/20.jpg)
Indeksirana slika
Človek je sposoben razločevanja ~30 različnih sivin in ~350000 barvnih odtenkov
![Page 21: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/21.jpg)
Grafični formati
![Page 22: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/22.jpg)
Stiskanje (kompresija) slik in izguba informacij
![Page 23: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/23.jpg)
ImageJ
Odprtokodni program za obdelavo in analizo digitalnih slik: https://imagej.nih.gov/ij/
Wayne Rasband
![Page 24: Obdelava digitalnih slik - Naravoslovnotehniška …...RGB barvna slika Sestavljena iz treh 8-bitnih ravnin 2553 = 16,7 mio možnih barv na sliki Vrednost – barva – piksla predstavljena](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040808/5e4c4434f8bae80441593b85/html5/thumbnails/24.jpg)
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
…