- •Введение
- •3. Распознавание изображений.
- •Непрерывное перемещение по плоскости.
- •Проецирование.
- •Косоугольная проекция
- •Создание реалистических изображений
- •Способы закраски объектов, заданных полигональными сетками.
- •Взаимодействие света с поверхностью.
- •Модель освещенности.
- •Описание геометрических форм.
- •Модели об-в и их классификация.
- •Примитивы и их комбинации.
- •Описание кривых и пов-тей произ-ных форм.
- •Выбор узлов интерполяции.
- •Представление в виде данных.
- •Палитра
- •Подходы к организации р. Д.
- •Векторные файлы.
- •Фронтальное сжатие.
- •Типы видеопамяти.
- •Основные характеристики монитора.
- •3) Подавление шумов.
- •Кепстр.
Введение
Описание изображения.
Отображение.
Обработка.
Классификация И. С. обработки практической информации.
3 направления:
машинная графика
обработка изображений
распознавание изображений
1. Распознавание машинной графики:
Воспроизв. изображения в тех случаях когда, исх. является информация, не изображ. природы.
Виды изображений:
статические
визуальное отображение, изменяющиеся во времени
сцены, изменяющиеся во времени и создающие иллюзию глубинны (реал. изображения).
Интерактивная машинная графика – устройство и системы, в которые пользователь вводит исходные данные, сформулированные в терминах порождаемого визуального отображения.
2. Обработка изображения.
Связана с решением таких задач, в которых вход. и выход. данными является изображение.
Задачи: устранение шума, сжатие данных, изменение яркости (контрастирование), конвертация форматов.
3. Распознавание изображений.
Задача обратна задаче машинной графики.
Выполняется преобразованием изображения в некоторое описание, затем выполн. отнес. изобр. к одному из нескольких классов.
Виды Д представляемых в форме изображения:
Выделяют 4 класса:
тоновые и цветные изображения (матрицы с цепоч. элементами). Возможны варианты предст. матрицы:
в виде 3-х матриц, каждая из которых отвечает за определенный цвет
в виде одной матрицы, каждый вид элемента отвечает за определенные цвета (3,3,2)
2-х уровневое изображение. Представление в виде матриц, но 1 бит на каждый пиксель. Проблема объединения битов в байты
Непрерывные прямы и линии – это последовательности точек.
Набор значений (х, у).
Хранится разница (∆х, ∆у)
Применяются цепные коды.
6
5 7
Хран. напр. от предыд.
4 0
3 1
2
Применяются дифференц. цепные коды – разность посл. абсол. кодов.
0, 1, 2…..
наибол. вероят., исп. коды с перемен. длиной.
Точки и многоугольники – предст. в матр., содержащие (х, у) последовательность точек и некот. ср-ва соединения этих точек.
Форма представления:
а) аппроксимация многогран.
б) криволинейная аппроксимация
в) аппроксимация пов-ми высшего порядка.
Ввод изображений в системах машинной графики.
Преображ. изображ. цифр. форму называется дискриптизация и состоит из 2 основных этапов:
1) выборка – выбор на поле изображения некоторого множества точек
2) квантование – описание изображения в выбранных точках
Устройство визуального изображения.
Цифро-аналог. преобраз.
Основными устройствами являются:
Устройство копирования изображения – треб. 1 проход (принтер). Треб. спец. предст. данных.
Растровая графика – устройство, не требующее соблюдения порядка воспроизведения, т. к. устройство вект. графики.
Устройство с эл-лучевой трубкой – требуется повторение процесса воспроизведения.
write {х, у, z}
(х, у) z – инт.
Основные отличия растровой и векторной графики:
Достоинство векторной графики: для корректировки объекта нужно корректировать только соотв. последоват.
Недостаток векторной графики: скорость обновления обратно пропорциональна длине цикла сложность изображ. ограничена.
Растровая графика (1,2 кл).
Достоинства: фиксированная длина цикла отображения. Сложность изображения не ограничена.
Недостатки: при изменении какого-либо элемента или объекта необходимо изменить все изображение.
Преобразование Фурье.
Является стандартным инструментом обработки сигналов и опред. для 1 и 2-х мерного случаев.
Для непрерывного случая.
f(t) [0; ]
-iwt
F(w) = ∫ f(t) е dt
f (х, у)
-i(осн + уv)
F(U,V) = ∫∫ f (х, у) е dх, dу
00
Теорема Шинона: пусть ω – мах – максимальное значение ω (частота), при котором спектр функции F(ω) не равен нулю, тогда сигнал f(t) поддается точному восстановлению по выборочным отчетам, если время между
соседними отчетами меньше, чем П/ ωмах.
Простейшие преобразования на плоскости.
Самый простой способ – исл. декартовой системы координат. Любая геометрическая фигура может быть описана координатами ее вершин. Для более точного описания необходимо и опис. отрезков соедин. вершины.
Общее уравнение прямой.
Ах + Ву + С = 0
А² + В² > 0
у = кх + в
А С
к = - в = -
В В
Таким образом любой многоугольник может быть описан набором вершин М, и набором прямых, соединяющих эти вершины.
Задачи:
поиск пересечений
Ах + Ву + С = 0
А'х + В'у + С = 0
Δ = АВ' - ВА'
(Δ) < Е, то прямые считаются параллельными.
С'В - СВ' СА' - АС'
х пер = упер =
Δ Δ
вычисление периметров и площадей.
Дан замкнутый многоугольник
N – вершин
Первая вершина совмещ. с последней, (хi, уi) – координаты вершин.
N- 1 ½
Р = [(хi+1 – хi)² + (уi+1 – уi)²]
i=1
N- 1
S = ½( хi уi+1 – хi+1 уi) + хNу1 – х1уN
i=1
Параллельный перенос.
М*
М
М(х, у) М* (х*, у*)
х* = х + а у* = у+ в
Вращение
М*
φ М
φ > 0 относительно нач. точки против часовой стрелки.
х* = хсоs φ – у sin φ
у* = х sin φ + у соs φ
Зеркальное отражение
у
М** М
х
М*
х* = х у* = - у
х** = - х у** = у
Любое перемещение по плоскости, которое сохр. длины отрезков, может быть выполнено с помощью 3-х преобразований.
Растяжение или сжатие.
х* = х у* = у
1, 1 растяжение
1, 1 сжатие
х* = х + у + а
(**) - общее афинное преобразование
у* = х + у + в
= = 1 параллельный
= = 0 перенос
= = соs φ
- = = sin φ поворот на φ
а = в = 0
= 1 = 1 р = = в = в = 0 – отражение
= = а = в = 0 - раст/сжатие.