Κεφάλαιο 1. Επεξεργασία Ψηφιακής Εικόνας (ΨΕΕ) Digital Image Processing (DIP) Areas of Application of DIP Περιοχές Με Εφαρµογές ΨΕΕ. Medicine.

Σχετικά έγγραφα
Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

University of Cyprus. Σχεδιασμός Οπτικών Συστημάτων (Απεικόνιση) ό

Α.Τ.Ε.Ι. Ηρακλείου Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας ιδάσκων: Βασίλειος Γαργανουράκης. Ανθρώπινη Όραση - Χρωµατικά Μοντέλα

Παρουσίαση Νο. 4 Ψηφιακή Καταγραφή Εικόνας

Όραση Α. Ιδιότητες των κυµάτων. Ανατοµικάστοιχείαοφθαλµού. Ορατό φως

Φυσική των οφθαλμών και της όρασης. Κική Θεοδώρου

Επεξεργασία Χαρτογραφικής Εικόνας

Θοδωρής Μπεχλιβάνης Αναστασία Συμεωνίδου Κατερίνα Παπά

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 3 η : Ψηφιακή Καταγραφή Εικόνας

ΠΡΟΥΠΗΡΕΣΙΑΚΗ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗ. Ανάλυση Σημάτων και Εικόνων (1 Διάλεξη)

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

University of Cyprus Biomedical Imaging and Applied Optics. Σχεδιασµός Οπτικών Συστηµάτων (Απεικόνιση)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΤΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

Κεφάλαιο 33 ΦακοίκαιΟπτικάΣτοιχεία. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Εισαγωγή. Γιατί γραφικά υπολογιστών; Προσέγγιση «από πάνω προς τα κάτω» (top-down). Βαθµίδα διασύνδεσης προγραµµατιστή εφαρµογών (API)

Μετωπιαίο, Σφηνοειδές, Ηθμοειδές, Δακρυϊκό, Άνω γνάθος, Ζυγωματικό, Υπερώιο

ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΚΤΡΟΠΕΣ ΤΟΥ ΟΦΘΑΛΜΟΥ ΚΑΙ ΙΑΘΛΑΣΤΙΚΟ ΣΦΑΛΜΑ

Ενότητα 2: Οι Θεµελιώδεις Αρχές των Ψηφιακών Εικόνων

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Παρουσίαση 12 η. Θεωρία Χρώματος και Επεξεργασία Έγχρωμων Εικόνων

DIP_01 Εισαγωγή στην ψηφιακή εικόνα. ΤΕΙ Κρήτης

2. Να ονομάσετε τους διαφορετικούς τύπους υποδοχέων που συναντάμε στο ανθρώπινο σώμα και να καταγράψετε τις αλλαγές που ανιχνεύουν:

Digital Image Processing

Αισθητήρια όργανα Αισθήσεις

DIP_01 Εισαγωγήστην ψηφιακήεικόνα. ΤΕΙ Κρήτης

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 4: Θεωρία Χρώματος. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

1. ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΜΕ ΙΣΟΤΟΠΑ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ

Ψηφιακή Καταγραφή Εικόνας

Ψηφιακή Καταγραφή Εικόνας Χωρικό φιλτράρισµα

2. ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

Focal Length. Max. Aperture Ratio 1:1.4. Focus 0.3m - 0.9m. Object Dimension at M.O.D. 40.7(H)cm x 30.4(V)cm 1/2" 76.7 V

ιακριτική ικανότητα του οφθαλµού (Οπτική οξύτητα)

Προηγµένη ιασύνδεση µε τοπεριβάλλον

ΒΕΣ 04: Συµπίεση και Μετάδοση Πολυµέσων. Περιεχόµενα. Βιβλιογραφία. Εικόνες και Πολυµεσικές Εφαρµογές. Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας.

Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Βιβλιογραφία. Πόσες λέξεις αξίζει µια εικόνα; Εικόνα

Ιατρική Πληροφορική. Δρ. Π. ΑΣΒΕΣΤΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Τ.Ε.

Digital Image Processing

Διάλεξη 3. Δειγματοληψία και Ανακατασκευή Σημάτων. Δειγματοληψία και Ανακατασκευή Σημάτων. (Κεφ & 4.6,4.8)

Μαθηματικά Μοντέλα Βιολογίας & Φυσιολογίας

Οπτική οδός. Έξω γονατώδες σώµα. Οπτική ακτινοβολία

Εισαγωγή σε οπτική και μικροσκοπία

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ (Y2204) Βασιλάκης Εµµανουήλ Λέκτορας Τηλεανίχνευσης

ΔΑΜΔΑΣ ΙΩΑΝΝΗΣ. Βιολογία A λυκείου. Υπεύθυνη καθηγήτρια: Μαριλένα Ζαρφτζιάν Σχολικό έτος:

Καινοτόµο σύστηµα αξιοποίησης φυσικού φωτισµού µε αισθητήρες στο επίπεδο εργασίας

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ & ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ

Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών ΗΥ-474. Ψηφιακή Εικόνα. Χωρική ανάλυση Αρχεία εικόνων

Ειδικά Αισθητήρια Όργανα

Εικόνες και γραφικά. Τεχνολογία Πολυµέσων 05-1

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ & ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ

Αντίληψη. Η αντίληψη συμπεριλαμβάνει την ερμηνεία, είναι δηλαδή μια ερμηνευτική διαδικασία.

Μετάδοση Πολυμεσικών Υπηρεσιών Ψηφιακή Τηλεόραση

ΧΡΗΣΗ ΝΕΩΝ ΟΠΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΩΝ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ ΣΤΕΦΑΝΙΑ ΧΛΟΥΒΕΡΑΚΗ 2014

Περιεχόµενα ΕΠΛ 422: στα Συστήµατα Πολυµέσων. Βιβλιογραφία. ειγµατοληψία. ηµιουργία ψηφιακής µορφής πληροφορίας στα Συστήµατα Πολυµέσων

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 11 η : θεωρία Χρώματος & Επεξεργασία Έγχρωμων Εικόνων

ΘΕΜΑ : ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ DIGITAL ELECTRONICS

Advances in Digital Imaging and Computer Vision

Εισαγωγή Βασικό Θεωρητικό Υπόβαθρο

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ

Θεμελιώδη μεγέθη και νόμοι της φωτομετρίας και πρότυπα για έργα φωτισμού οδών, εξωτερικών χώρων και σηράγγων

ΦΩΤΟΓΡΑΜΜΕΤΡΙΚΕΣ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΔΑΣΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Η ελάχιστη απαίτηση. Η κύρια λειτουργία των φωτοϋποδοχέων είναι η μετατροπή του φωτός. ενέργεια.

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ «ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗ» ΕΘΝΙΚΟ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΕΣΠΑ ΔΡΑΣΗ «ΑΡΙΣΤΕΙΑ» ΠΑΡΑΔΟΤΕΟ 1.

Μιχάλης Βίνος 25/05/2016 Αντίληψη

Advances in Digital Imaging and Computer Vision

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΠΥΡΓΟΥ ΒΡΟΓΧΟΣΚΟΠΙΚΟΥ ΜΕ ΤΡΙΑ ΒΙΝΤΕΟΒΡΟΓΧΟΣΚΟΠΙΑ A. ΒΙΝΤΕΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ ΚΑΙ ΠΗΓΗ ΨΥΧΡΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ HD

ΝΤUA. Τεχνολογία Πολυμέσων

Κεφάλαιο 32 Φως: Ανάκλασηκαι ιάθλαση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Ψηφιοποίηση και Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Η οµή του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 18

Χαρακτηριστικά συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης

Τι είναι το γλαύκωμα;

Αισθητικά συστήματα. Σωματοαισθητικό σύστημα. Όραση Ακοή/Αίσθηση ισορροπίας Γεύση Όσφρηση. Αφή Ιδιοδεκτικότητα Πόνος Θερμοκρασία

Στοιχεία λήψης και επεξεργασίας ιατρικής εικόνας

Εισαγωγή. Τεχνολογία Πολυµέσων 01-1

Εργαστηριακή άσκηση L0: Ασφάλεια και προστασία από ακτινοβολία Laser. Σύγκριση έντασης ακτινοβολίας Laser με συμβατικές πηγές φωτός

SOLO. intelligent security systems

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Βιοφυσική. Ενότητα 11. Μαρκοπούλου Μυρσίνη Γεωργακίλας Αλέξανδρος

Διαδραστική τέχνη και υπολογιστική όραση. Θοδωρής Παπαθεοδώρου Ανωτάτη Σχολή Καλών Τεχνών

Τελική Εξέταση =1 = 0. a b c. Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. HMY 626 Επεξεργασία Εικόνας

Μάθημα 10 ο. Περιγραφή Σχήματος ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

2. Ο οφθαλμός ως οπτικό σύστημα

Μετά την κυψελίδα ροής

Advances in Digital Imaging and Computer Vision

ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΩΜΑΤΙΚΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ

ΚΛΕΙΣΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΤΗΛΕΟΡΑΣΗΣ

Ειδικά Θέµατα Υπολογιστικής Όρασης & Γραφικής. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης & Αθανάσιος Τσακαλίδης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Δυσδιάστατη κινηματική ανάλυση. Τσιόκανος Αθανάσιος, Επ. Καθηγητής Βιοκινητικής

Ψηφιακά Αντικείμενα Μάθημα 1 Δραστηριότητα 1. Προγραμματισμός Φυσικών Συστημάτων. Νέα Ψηφιακά Αντικείμενα

Εισαγωγή στο Τεχνικό σχέδιο με Η/Υ (CAD)

Η διάβαση της Αφροδίτης μπροστά από τον Ήλιο στις 8 Ιουνίου του 2004 Γ. Φωτογράφηση

E mm E, mm Ρ Ρ mm mm

Γραφικά Υπολογιστών: Προοπτικές Προβολές (Perspective Projections)

ΑΝΑΚΛΑΣΗ. β' νόμος της ανάκλασης: Η γωνία πρόσπτωσης και η γωνία ανάκλασης είναι ίσες.

ΠΑΝΕΠΙΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Digital Image Processing

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ

Γραφικά Υπολογιστών: Ανίχνευση Ακτίνας (φωτός) (ray tracing)

References. Chapter 10 The Hough and Distance Transforms

Η διαδικασία Παραγωγής Συνθετικής Εικόνας (Rendering)

Transcript:

Κεφάλαιο Επεξεργασία Ψηφιακής Εικόνας (ΨΕΕ) Digital Image Processing (DIP) Introduction Εισαγωγή What is a digital image? Image Pixel (location, intensity, color) When were the first digital images produced? Acquisition vs. analysis What is Image Processing? Image Analysis? Computer Vision? Τι είναι ψηφιακή εικόνα ; Εικόνα Εικονοστοιχείο (συντετα-γµένες, ένταση, χρώµα) Πότε δηµιουργήθηκαν οι πρώτες ψηφιακές εικόνες; Λήψη ή επεξεργασία εικόνας Τι είναι Επεξεργασία εικόνας; Ανάλυση εικόνας; Τεχνητή όραση (µε υπολογιστή) Areas of Application of DIP Περιοχές Με Εφαρµογές ΨΕΕ Medicine Ιατρική Medicine Xray, CT, MRI, US, nuclear, endoscopy Astronomy Visible, infrared, radio, xray, telescope, satellite Environmental Science Satellite imaging Fault detection Industry Lithography VLSI, ULSI Security Airport, military, surveillance Etc, etc, etc Ιατρική Ακτίνες Χ, ΑΤ, ΜΤ, υπέρηχοι, πυρηνική, ενδοσκόπηση Αστρονοµία Ορατή, υπέρυθρη, ραδιοκύµατα, τηλεσκόπια, δορυφόροι Περιβαλλοντικές Επιστήµες Απεικόνιση από δορυφόρο Εντοπισµός βλαβών Βιοµηχανία Λιθογραφία VLSI, ULSI Ασφάλεια Αεροδρόµια, στρατός, παρακολούθηση Κλπ, κλπ, κλπ Basic Steps in DIP Βασικά Στάδια στη ΨΕΕ Enhancement Βελτίωση Image Acquisition Λήψη Εικόνας Knowledge Base Γνωσιακή Βάση Image Processing Enhancement / Βελτίωση Restoration / Αποκατάσταση Compression / Συµπίεση Morphological / Μορφολογική Representation & Description Αναπαράσταση & περιγραφή Segmentation / Κατάτµηση Object Recognition / Αναγνώριση Image Εικόνα Image attributes Χαρακτηριστικά / Ιδιότητες Εικόνας

Segmentation Κατάτµηση Σύστηµα Επεξεργασίας Εικόνας (Image Processing System) Display Οθόνη Image Sensors ιατάξεις Ανίχνευσης Special DIP Hardware Ειδικός Εξοπλισµός ΨΕΕ Computer Υπολογιστής Special DIP Software Ειδικό Λογισµικό ΨΕΕ Mass Storage Μαζική Μνήµη Hard Copy (Γραπτό) Αντίγραφο Network / ίκτυο 2

Κεφάλαιο 2 Θεµελιώδη Χαρακτηριστικά Ψηφιακών Εικόνων Digital Image Fundamentals Το ανθρώπινο µάτι (Human Eye) Κερατοειδής Χιτώνας (Cornea) Ίριδα (Iris) Φακός (Lens) Υαλώδες Υγρό (Vitreous Humor) Σκληροκερατοειδής Ζώνη (Cilliary body) Αµφιβληστροειδής Χιτώνας (Retina) Χοριοειδής Χιτώνας(Choroid) Σκληρός Χιτώνας(Sclera) Αισθητήρια (Receptors) Ραβδία (Rods) Περιφερειακή όραση (Peripheral vision) Αµυδρό φως, χωρίς χρώµα (Low light, no color) Κώνοι (Cones) (6 εκ.) Κεντρική όραση (Central vision) Έντονο φως και χρώµα (Bright light and color) Όραση (Vision) Ωχρά Κηλίδα: 337Κ pixel? Όραση (Vision) Όραση (Vision) Αίσθηση του Χρώµατος (Color Perception) Κώνοι µε διαφορετική ευαισθησία στο χρώµα (Rods with different sensitivity to color ) Φως µέσω του φακού Σχηµατίζεται είδωλο στον αµφιβληστροειδή χιτώνα Μια µεµβράνη που περιλαµβάνει εκατοµµύρια κύτταρα Ανιχνεύουν το φως Μετατρέπουν το είδωλο σε ηλεκτρικά σήµατα Τα σήµατα µεταφέρονται στον εγκέφαλο Ηεστίασητουµατιού Συνεργασία αρκετών στοιχείων Μυς του µατιού (eye muscle) Κερατοειδής Φακός Όταν δεν λειτουργούν µε τον τρόπο που θα έπρεπε, τότε δε βλέπουµε καλά Οπτική Αντίληψη(Visual Perception) Οπτική Αντίληψη (Visual Perception) ιαδροµή οπτικής αίσθησης (Visual perception path) Οπτικό νεύρο (Optic nerve) Ινιακός λοβός (Occipital lobe) Φλοιός (Cortex) στο δεξιό ηµισφαίριο (Right hemisphere) Επεξεργασία ψηλού επιπέδου (High level processing) Πολύπλοκες διασυνδέσεις νευρώνων (neurons) Κάθε νευρώνας αντιδρά σε διαφορετικό συνδιασµό χαρακτηριστικών Π.χ. αναγνώριση προσώπων (face recognition) ιάκριση της λαµπρότητας (brightness discrimination) Περιορισµέναόριαδιακύµανσης (range) ταυτόχρονα (2-24 επίπεδα) αλλά µεγάλα συνολικά (overall range) Λογαριθµική κλίµακα (logarithmic scale) Εκθαµβωτικό όριο (glare limit) Σκοτοπικό όριο (scotopic limit) Προσαρµόζεται (adapt) Προσαρµογή στη λαµπρότητα (brightness adaptation) Μειώνεται / Αυξάνεται η διάµετρος της ίριδας ιαφοροποίηση στα ανώτερα επίπεδα επεξεργασίας

Οπτική Αντίληψη (Visual Perception) Οπτική Αντίληψη (Visual Perception) Λόγος Webber (Webber ratio) I c /I όπου 50% δεν αντιλαµβάνεται την διαφορά Μειώνεται σε χαµηλά επίπεδα φωτισµού Ραβδία ευαίσθητα σε χαµηλά επίπεδα αλλά λιγότερη ευκρίνεια Οπτικές απάτες (Visual illusions) Ο εγκέφαλος συµπληρώνει πληροφορίες που απουσιάζουν Εξαπατείται από επιπρόσθετες πληροφορίες Αντίληψη Λαµπρότητας εν είναι απλά θέµα έντασης Σχέση µε το περιβάλλον Πρέπει να λαµβάνεται υπ όψη στο σχεδιασµό συστηµάτων προβολής Σχηµατισµός εικόνας Σκηνή (scene) µε αντικείµενα (objects or elements) Φωτισµός (illumination): 0 i(x,y) Αντανακλαστικότητα (reflectivity) ή διαπεραστικότητα (transmisivity): 0 r(x,y) (digitization) (gray level): l = f(x,y) = i(x,y)r(x,y), 0 l L-, Dynamic range: [0, L-] ειγµατοληψία (sampling) Χώρου Λαµπρότητας Κβάντιση (quantization) Χώρου Χωρική (spatial) ευκρίνεια Λαµπρότητας Συνεχές διάστηµα (continuous range) διακριτή τιµή (gray level) Θόρυβος (noise) κβάντισης Απαιτήσεις αποθήκευσης (storage requirements) Επίπεδα γκρίζου L = 2 k Αριθµός δυαδικών ψηφίων (bits) b = M x N x L Πως επηρεάζεται η ποιότητα της εικόνας όταν αλλάζουν τα Μ, Ν καιk; Εργαστήριο Ψευδονυµία ή Σωσίαση (Aliasing) Ανεπιθύµητες συχνότητες µέσα στην εικόνα Κριτήριο Nyquist f sampling 2 f maximum Χωρικά περιορισµένα σήµατα f maximum = Καθορίζουµε ωςf maximum την ευκρίνεια που επιθυµούµε Φαινόµενο Moiré Οδοντωτή ακµή σε συχνότητα διαφορετική από την πραγµατική Αν µια συχνότητα είναι γνωστή µπορούµε να υπολογίσουµε την άλλη Ι Ι x n f x f n 2

Απλούστερο σύστηµα Ένας ιδανικός φακός (ideal lens) Αντικείµενο (object) και είδωλο (image) Σχέση = + f o s f = εστιακή απόσταση (focal length) s = είδωλο (image) o = αντικείµενο (object) Μεγέθυνση (magnification) s M = o o 2f 2f 2f f f f D s f 2f f 2f f 2f Ευκρίνεια Εικόνας (Image resolution). Αριθµός εικονοστοιχείων (π.χ. 024x024) 2. Μικρότερηχωρικήσυχνότητα (spatial frequency), δηλαδή λεπτοµέρεια, που είναι διακριτή = οπτική ευκρίνεια Οπτική Ευκρίνεια (Optical resolution) ιάµετρος κρουστικής διέγερσης (impulse response) καθορίζει την ευκρίνεια (resolution).22λ 2.44λ d = = D NA sinθ R NA s Άλλες ανωµαλίες (aberrations) επηρεάζουν την ευκρίνεια θ R d Σχεδιασµός Συστήµατος Απεικόνισης (Imaging System Design) Παράδειγµα Χαρακτηριστικά Ευκρίνεια: mm Οπτικό Πεδίο (Field of View): x m Επιλογή Κάµερας 4 MPixel (000 x 2 x 000 x 2) x 2 = Κριτήριο Rayleigh Π.χ. CCD, 5 MPixel, 2x2 cm εµβαδόν (Area) s = 7 mm (c-mount) M = 2 cm / m = 2x0-2 o = s/m = 85 cm f = 6,67 mm Είναι οπτικά δυνατή αυτή η ευκρίνεια; d= Μ x mm = 2 x 0-5 m D = 2.44 λ s / d =.3 mm ηλαδή, οποιοσδήποτε φακός πάνω από.3 mm. Για µικρά αντικείµενα η διάµετρος του φακού µπορεί να είναι απαγορευτική! Σχεδιασµός Συστήµατος Απεικόνισης (Imaging System Design) Παράδειγµα Πρακτικά προβλήµατα f = 6,67 mm δεν υπάρχει στην αγορά Επαναϋπολογίζουµε τοσύστηµα M = 2x0-2 f = 20 mm Λύνουµε τις εξισώσεις s = 20,4 mm o = 02 cm Σµικροµεγέθυνση (Zooming) Σχέσεις Εικονοστοιχείων (Pixel Relationships) Νέες θέσεις εικονοστοιχείων και επαναπροσδιορισµός της λαµπρότητας Παρεµβολή (interpolation) Πλησιέστερου γείτονος (nearest neighbor) Πιο γρήγορη αλλά χαµηλής ποιότητας σε µεγάλη µεγέθυνση ιγραµµική (bilinear) Λαµπρότητα υπολογίζεται µε βάση τις τιµές των 4 γειτόνων Ανώτερης τάξης (higher order) Πολύ πιο αργή Ι x x x 2 Γειτονικά Εικονοστοιχεία p µε συντεταγµένες (x,y) Κάθετοι γείτονες Ν 4 (p) (x+,y), (x-,y), (x,y+), (x,y-) ιαγώνιοι γείτονες N D (p) (x+,y+), (x+,y-), (x-,y+), (x-,y-) Οκταπλοί γείτονες N 8 (p) Ν 4 (p) U N D (p) Γειτνίαση (adjacency) p µε συντεταγµένες (x,y) q µε συντεταγµένες (x,y) Υποσύνολο τιµών λαµπρότητας V Γειτνίαση 4 (4-adjacency) q E N 4 (p) και I(p) E V, I(q) E V Γειτνίαση 8 (8-adjacency) q E N 8 (p) και I(p) E V, I(q) E V Μικτή γειτνίαση (m-adjacency) q E N 4 (p) και I(p) E V, I(q) E V ή q E N D (p) και N 4 (p) N 4 (q) E V = 0 V = {} (π.χ. δυαδική εικόνα) 0 0 3

Σχέσεις Εικονοστοιχείων (Pixel Relationships) Σχέσεις Εικονοστοιχείων (Pixel Relationships) ιαδροµή (path) µεταξύ εικονοστοιχείων Το σύνολο n γείτονων εικονοστοιχείων από το p στο q Αν (x0,y0) = (xn,yn) τότε η διαδροµή είναι κλειστή Ενωµένα (connected) εικονοστοιχεία p και q είναι ενωµένα αν υπάρχει µια διαδροµή που να τα ενώνει Περιοχή (region) Ένα σύνολο R ενωµένων εικονοστοιχείων Σύνορο: εικονοστοιχεία µε τουλάχιστον ένα γείτονα έξω από περιοχή (όχι κατ ανάγκη ακµή) V = {} (π.χ. δυαδική εικόνα) x Γειτν.4 Γειτν.8 Γειτν.m Μέτρο αποστάσεων (distance metric) p, q και z: εικονοστοιχεία µε συντεταγµένες (x,y), (s,t) και (v,w) Μια συνάρτηση D είναι µέτρο απόστασης αν D(p,q) 0 (D(p,q)=0 iff p=q) D(p,q) = D(q,p) D(p,z) D(p,q) + D(q,z) Ευκλείδεια απόσταση D e (p,q) = [(x-s) 2 +(y-t) 2 ] ½ D4 ήαπόστασητετραγώνου (city block distance) D 4 (p,q) = x-s + y-t D8 ήαπόσταση σκακιέρας D 8 (p,q) = max{ x-s, y-t } 4