Цифровая обработка изображений в информационных системах. - презентация

1 Цифровая обработка изображений в информационных системах

2 Содержание 1. Структурная схема системы обработки изображений 2. Представление изображений в ИС 3. Пиксели, разрешение, размер изображения 4. Цветовые модели 5. Типы изображений 6. Форматы файлов растровых изображений

3 1. Структурная схема системы обработки изображений

4 Цифровая обработка изображений Геокодирование/привязка снимков: - привязка снимков к карте местности; - вычисление координат углов кадра и каждой точки кадра; Совмещение снимков: - совмещение разновременных и разно спектральных снимков одной и той же области интереса, полученные в разное время Изменение масштаба и разрешения изображений; Улучшение качества изображений; Интерпретация изображений: - автоматическое обнаружение/распознавание целей (Automatic Target Detection/Recognition – ATD/ATR)

5 Геокодирование/привязка снимков

6 Совмещение снимков

7 Интерпретация изображений

8 2. Представление изображений в ИС Векторная графика: изображение описывается с помощью прямых, изогнутых линий, составляющих контура, а также параметров, описывающих цвета. Формат файла: MapInfo MID/MIF Размер файла: 600 КБ

9 Векторное изображение Достоинства: - векторное изображение является аналитически заданным и в любой момент можно изменить любой из параметров любого из его составляющих; - над векторным изображением очень удобно проводить математические операции типа увеличения, поворота, нелинейных преобразования и так далее; - векторные изображения, как правило, занимают меньше памяти, чем растровые.

10 Недостатки: - программная зависимость; - сложность векторного принципа описания изображения, что не позволяет автоматизировать ввод графической информации; - не предназначена для создания фотореалистических изображений. Векторное изображение

11 Растровая графика: изображение описывается с помощью цветных точек, называемых пикселями, расположенных на сетке Формат файла: Windows BMP Размер файла: 1.35 MБ

12 Растровое изображение Достоинства: Растровое изображение имеет большие преимущества при работе с фотореалистичными объектами, например сценами природы или фотографиями людей. Дело в том, что наш мир по идее растровый. И его объекты трудно представить в векторном, то есть математическом по сути, представлении.

13 Растровое изображение Недостатки: В случае растра, по причине его дискретности и поэтому потери части информации, будут происходить необратимые потери качества изображения. И если с растровым изображением мы проведём большой ряд операций, то в конечном итоге оно может стать негодным к использованию в полиграфических целях или иных, требующих хорошего качества.

14 Растровое изображение Векторное изображение

15 3. Пиксели, разрешение, размер изображения Изображение на экране состоит из маленьких ячеек. Каждая из них может иметь определенный цвет. Такая ячейка получила название пикселя (pixel (от PICture ELement)). Совокупность пикселов составляет матрицу и образует изображение на экране.

16 Разрешение экрана это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows). Разрешение экрана измеряется в пикселях и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.

17 Разрешение принтера это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере.

18 Разрешение изображения это свойство самого изображения. Оно тоже измеряется в точках на дюйм и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения его физическим размером. Физический размер изображения может измеряться как в пикселях, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах). Он задается при создании изображения и хранится вместе с файлом.

19 Разрешение изображения Размер изображения в пикселях Размер изображения в сантиметрах

20 4. Цветовые модели Колористика наука о цвете, включающая в себя, знания о природе цвета, основных составных и дополнительных цветах, основных характеристиках цвета, цветовых контрастах, смешении цветов, колорите, цветовом языке, цветовой гармонии и цветовой культуре. Колористика, как наука о цвете, во многом определяет нужное направление в создании графического дизайна.

21 Видимые световые волны От 760 до 380 миллимикрон Исаак Ньютон ( ) – первый разложил свет на составляющие: при пропускании света через призму свет раскладывается на лучи различных цветов, после чего собирается воедино.

22 Развитие науки о цвете Томас Юнг (1773–1829) в 1802 году, впервые объяснил многообразие воспринимаемых цветов строением глаза. Юнг считал, что в глазу находятся три вида светочувствительных окончаний нервных волокон. Действие света приводит к их раздражению. При раздражении волокон каждого отдельного вида возникают ощущения красного, зеленого и фиолетового цвета. При раздражении нервных волокон всех видов возникают ощущения всевозможных других цветов, которые можно рассматривать как смеси трех цветов основного раздражения. Юнг первый правильно назвал одну из триад основных цветов: красного, зеленого, фиолетового.

23 Что такое цветовые модели С развитием многих отраслей производства, в том числе, полиграфии, компьютерных технологий, появилась необходимость объективных способов описания и обработки цвета. Путём смешения из небольшого количества простых цветов, можно получить множество (и при чём довольно большое) сложных (составных). для описания цвета вводится понятие цветовой модели как способа представления большого количества цветов посредством разложения его на простые составляющие.

24 Цветовой охват Цветовым охватом называется диапазон цветов, который может быть воспроизведён, зафиксирован или описан каким-либо образом. (а) – цветовой охват глаза человека (b) – цветовой охват монитора (c) – цветовой охват принтера

25 Цветовая модель RGB Применяется в приборах, излучающих свет, таких, как мониторы, прожекторы, фильтры и др. Три основных цветах: Red красном, Green зеленом и Blue синем. Диапазон изменений каждой составляющей: Всего может быть описано 16 миллионов цветов Аддитивная цветовая модель

26 Цветовая модель CMYK Применяется в полиграфии Основные цвета:Cyan голубой, Magenta пурпурный, Yellow желтый, дополнительный цвет черный (blacK) Субтрактивная цветовая модель Цветовые модели RGB и CMYK являются аппаратно- зависимыми

27 создана Международной комиссией по освещению (С1Е) с целью преодоления существенных недостатков моделей RGB, CMYK, в частности, она призвана стать аппаратно-независимой моделью и определять цвета без оглядки на особенности устройства (монитора, принтера, печатного станка и т. д.). Используется в полиграфии Цветовая модель Lab L (Luminosity) контроль за яркостью цветов a содержит цвета от темно-зеленого через серый к розовому b светло-синий, серый, ярко-желтый

28 5. Типы изображений Черно-белое (бинарное) изображение (Binary): - только два цвета (0 – черный, 1 - белый) - используется как результат операции выделения объектов на изображении

29 Индексированное изображение (Indexed): - цвет пикселя кодируется номером цвета в палитре - возможно различное количество цветов в палитре: от 2 до 256 цветов 6 цветов 8 цветов 16 цветов

30 Полутоновое изображение (GrayScale) - Черный – 0, белый – используется при выполнении математических операций над изображениями

31 Полноцветное изображение - цветовые модели RGB, CMYK, Lab и др.

32 6. Форматы файлов растровых изображений BMP - предназначен для Windows, поэтому поддерживается всеми приложениями. Самый простой доступ к пикселю, так как никакого кодирования и сжатия не происходит. GIF - Создан специально для передачи изображений в глобальных сетях. Обладает самым эффективным методом сжатия. Допускает хранение в одном файле нескольких изображений. Используется на страницах Web. JPEG - Предназначен для сохранения точечных файлов со сжатием. Сжатие по этому методу уменьшает размер файла, но при этом происходят с потери качества TIFF - Универсальный формат для хранения сканированных изображений с цветовыми каналами. Включает и схемы сжатия для уменьшения размера файла