ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων Ενότητα: Σχηματισμός και αντίληψη εικόνων Καθηγητής Γεώργιος Τζιρίτας Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών
ÃÐÓ 2 ËÕÑØ Ñ ÒØÐÝ ÒÛÒ 2.1 ËÕÑØ Ñ ÒÛÒ ÈÓÐÐ ÒÑÒ Ò Ò Ñ ÔÖØÖ Ñ Ò ÔÖØ ÒØÓ Ò ÑØÖÓÒº ÅÔÓÖÓÒ ÑÛ Ò ÔÖØÖÓÒ Ñ Ô Ñ Ò ÔÓÙ Ò ÒÔÖ Ø Ò ÒØÓ Ò Ò¹ ØÑÒÓÙº Ç ÕÑØ Ñ Ñ Ò ÔÖÓ ÙÔÓØ Ñ Ô ØÒÓÓÐ Ò Ø Ò ÒØÑÒÓº À Ö Ô ØÒÓÓÐ Ò ÐØÖÓÑÒغ ÌÓ ÐÓ Ñ ØÒÓÓÐ ØÒØ Ô Ø ØÒ ÑÑ ÑÕÖ Ø ÖÕ ÖÓÑØ Ñ Ñ ÑØÓ ÔÓÙ ÐÔØÓÙÒ ØÓ Ñ Ô 10 15 ØÓÙ ÑØÖÓÙ Û ÑÖ ÑØÖ ÔÖÒôÒØ Ô Ø ØÒ É Ø ÙÔÖô ØÒ ØÒ ÓÖØ Ñ Û ØÓÙ ÒÖôÔÒÓÙ ÓÐÑÓ ØÒÓÓÐ Ø ÙÔÖÙÖ ØÒ Ø ÑÖÓÑغ ³Ò ÓÖØ ÓÖÑ Ñ ØÒ É ÑÓ ÑØÓ ÔÖ Ø 10 9 ØÓÙ ÑØÖÓÙµ Ø ØÓ ËÕÑ 2.1. Ç ÕÑØ Ñ ÒÛÒ Ò ÙÒØ Ñ ÓÙ Ø ÑØ ÙÔÖÕÓÙ (ËÕÑ 2.1b). Ç Ò ÕÑØÞÓÒØ Ø Ñ ÒÐ Ø ØÒÓÓÐ ÔÒ ÜÛØÖ ÛØÖ ØÓÙ ÒØÑÒÓÙ Ø ÑØ Ô ÔÓÖÖ ÑÖÓÙ Ø ØÒÓÓÐ Ô ØÓ ôñ ÔÓÙ ÔÖÒØ ÙÐÐÓ Ø ÒÔÓÑÒÓÙ Ô ØÓ Øº Ò Ñ ÙÒØ ØÓ ÔÓÒÞÑÒÓ ÒØÑÒÓ Ò ÔÓØÐ Ô ØÒÓÓÐ Ù ØÕÒغ Ç Ø ÙÒ ØØ Ø ÒÒ Ô Ñ ØØ ¾¹µ ÔÒ ÑØÖ ØÒ ÒØ Ø ØÒÓÓÐ ÔÓÙ ÔÖÓ ÔÔØ ³ ÙØ ØÒ ÔÒº À ØÒÓÓÐ ÕÖØÖÞØ Ô ØÓ ÑÓ ÑØÓ ØÒ ÒØ ÔÓÙ ÑÔÓÖ Ò ÑØÐÐØ ØÓ ÕÖÒÓº À ÙÒÖØ Ø ÛØÒ ÒØ ÔÓÙ ÔÖÓ ÔÔØ ØÓ Ø Φ(x, y, t, λ) ÜÖØØ Ô ØÓ ÑÓ (x, y) Ô Ø ÕÖÓÒ ØÑ t ØÓ ÑÓ ÑØÓ λº ËØÒ ÔÖÑØØØ Ó Ø ÕÖØÖÞØ Ô ØÒ Ù ØÓÙ E(λ) Ø ¹ ØØØ ØÓÙ Ð ÓÖ ÑÒ Ñ ÑØÓº ÍÔÓØÓÙÑ Ø Ù ØÓÙ Ø Ò ÓÑÓÓÒ ØÓ ÕôÖÓ ØÓ ÕÖÒÓ Ñ³ ÔÓØÐ Ñ ØÒ ÐÓÙ Ö Ø ÛØÒ ÒØ L(x, y, t) = Φ(x, y, t, λ)e(λ)dλ. Ò ØÓ ÔÖÔÒÛ ÓÐÓÐÖÛÑ ÐÔØ ÓÐÐÖÓ ØÓ Ñ Ø ØÒÓÓÐ Ó Ø Ò ÑÓÒÓÕÖÛÑغ Ò Ô ÙÒØ ÑÓ ÕÖÓÒ ØÑ Ò Ò ÑÓ ÔÖ ØÖÓ ØÓÙ Ò Ø ÔÓÙ Ó Ò ÐÔØ Ò ØÑÑ ØÓÙ ÑØÓº ËØ ÙÒÕ ÔÖÓÖ ÓÑ ØØ Ò Ó ÑÒ Ð Ñ ÓÖ ÑÒ ÕÖÓÒ ØѺ ¾º½µ
(a) (b) ËÕÑ 2.1: Ö ØÖ ÓÖØ ÓÖѺ Ü ÍÔÖÕÓÖÑ ÑÖÓÙº 2.2 ÇÔØ ÒØÐÝ ËØÓ ÒÖôÔÒÓ ÑØ Ò ÕÑØÞØ ØÓÒ ÑÐ ØÖÓ ÕØôÒ ÔÓÙ ÔÓØÐØ Ô Ó ôò ÒÕÒÙØ ÛØ Ø Ö Ø ÛÒº Ì Ö ÒÖÓÔÓÓÒØ ÕÑÐ ÛØ Ñ ÓØÓÔ Ö µ Ò ÔÓÐÙÔÐ ÔÖ Ø ½¼¼ ØÓÑÑÖº Ì Ö Ò ØÒÑÑÒ ØÓ Ñ ØÓ ÑÖÓ ØÓÙ ÕØôÒ ÖÒÓÙÒ ÕÖÛÑØ ÓÖ Ð ÔÖØ ÑÓÒÓÕÖÛÑØÓ Øº Ì ÛÒ Ò ÐØÖÓ Ù Ø ØÓ Û Ø ÙÒÔ ÒÖÓÔÓÓÒØ ÑÒÓ ÓÒ ÛØÒ ÒØ ÜÔÖÒ ÔÓÓ ÖÓ ÛØÓÔ Ö µº ÌÓ ÔÐÓ ØÛÒ ÛÒÛÒ Ò ÔÖ Ø ØÓÑÑÖ Ò Ù Ø ØÓ ÕÖôÑ ÖÒÓÒØ Ø ØÖ ÕÖôÑØ ÒÓ ÔÖ ÒÓ ÑÔк ÓÐÓÛ ÔÖÓÙ ÞÓÙÑ ÙÒØÓÑ ÑÖ ØØ Ø ÒÖôÔÒ Ö ÔÓÙ ÑÔÓÖ Ò Ò ÕÖ Ñ ØÒ ÔÜÖ ØÛÒ ÒÛÒº Ãس ÖÕÒ ÙÔÖÕÓÙÒ Ö Ò Ò ÒØÐÔØ Ò ÛØÒ Ñ ØÒ ÒØ ØÓ ÑÓ ØÓ ÕôÖÓ Ø ØÜ ØÓÙ ½³ ØÖ ÛÒµ Ø Ö (Ø ØÜ ØÛÒ 40 msec). ÍÔÖÕÓÙÒ Ô Ö ØÒ ÒØÐÝ Ñ ÓÖ Ø ÛØÒ ÒØ º Å ÓÖ Ø ÛØÒØØ L ÒØ ÒØÐÔØ Õ Ñ ØÒ ÔÖÐÓÙ ÛØÒØØ L ËÕÑ ¾º¾µ Ò L C 0, 02. (2.2) L À ØÖ C ÓÒÓÑÞØ ØÖ ØÓÙ Weber, Õ Ñ ÙÖ ÞôÒ ØÑôÒ Ø ÛØÒ¹ ØØ Lº Ò ÓÖ L ÔÖØÖØ ÒÑ Ó ÛØÒÓ ØÕÓÙ ÔÓÙ ÔÖÐÐÓÒØ Ô ÛØÒØØ L 0 ØÓ ÖÓ ÒØÐÝ Ò ÑÐØÖÓº ÙØ ÜÖØ Ô ØÓ ÔÖÐÐÓÒ ÕÒ Ø ØÓ ÒÖôÔÒÓ ØÑ Ö ÔØÐ Ñ ÔÜÖ ØÓÙ ÑØÓ Ø Ò ØÓ ÕôÖÓº ÌÓ Ó ÙÑÔÖ Ñ ÜØ Ô ØÓ ÒÑÒÓ Ø ØÙØÕÖÓÒ ÓÖ ËÕÑ ¾º µº 4
ËÕÑ 2.2: ÈÖÑ Weber À ÛØÒ ÒØ ÒØ ÔÓ ÛØÒ Ò ÔÖÐÐØ Ô Ñ ÓØÒ ÔÖÓÕ Ô³ Ø ÒØ Ò ÔÖÐÐØ Ô Ñ ÛØÒ ÔÖÓÕº ËÕÑ 2.3: ÒÑÒÓ Ø ØÙØÕÖÓÒ ÓÖ ÈÖÑÓÓ ÙÑÔÖ Ñ ÜØ Ô Ô ØÓ ÒÑÒÓ Ø ÞôÒ Mach (ËÕÑ 2.4). Òô Ó ØÐ ÕÓÙÒ ÓÑÓÑÓÖ ÛØÒØØ ÒÓÒØ ÔÓ ÛØÒ Ô ØÒ ÔÐÙÖ Ø ÔÓ ÓØÒ ØÓÒ ØÐ ÔÓ ÓØÒ Ô ØÒ ÔÐÙÖ Ø ÔÓ ÛØÒ ØÓÒ Øк Ð ÛØÒ ÒØ ØÓÒÞØ ÕÖ ØÒ ÔÜÖ Ô ØÓ ÒÖôÔÒÓ ØÑ Ö º ³ÐÐ ÔÖÑØ ÜÒ Ø ØÓ ÒÖôÔÒÓ ØÑ Ö ÙÑÔÖÖØ Ø ÕÛÖ ÙÕÒØØ Ò Ò ÞÛÒÓÔÖØ ØÑ Ñ Ñ Ø ÔÖ Ø Ñ ÕÛÖ ÙÕÒØØ Ø ØÜ ØÛÒ ½¼ ÐÛÒ Ò ÑÓÖµ ÔÖØ ÔÓÔØ Ø ÕÛÖ ÙÕÒØØ ÔÒÛ Ô ¼ ÐÓÙ Ò ÑÓÖ Ø ÕÖÓÒ ÙÕÒØØ ÔÒÛ Ô ¼ ÐÓÙ Ò ÙØÖÐÔØÓ ËÕÑ ¾ºµº ËØÓ ËÕÑ ¾º ÓÒØ Ö Ñ ÖÑÓÒ Ñغ Ì Ó ÑØ ØÒ ÖÑÑ Ò ØÒ ÓÖÞÒØ ÕÛÖ ÙÕÒØØ ØÖ ØÒ ØÖÙ ØÙÒ º ÖÓÙÒ Û ÔÖÓ Ø ÛØÒ ÒØ ÔÓÙ Ò ½¼ ÓÖ ÑÐØÖ ØÒ Ö ØÖ Øк À ÛØÒ ÒØ ÓÖÞØ Û C = L max L min L max + L min. 5
ËÕÑ 2.4: ôò Mach (a) (b) (c) (d) ËÕÑ 2.5: ÖÑÓÒ Ö º ËÕÑ 2.6: ÔÖ ØÓÙ ÒÖôÔÒÓÙ Ù ØÑØÓ Ö Ø ÕÛÖ ÙÕÒØØ (Robson,1966). 6
Σημειώματα Σημείωμα αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Κρήτης, Καθηγητής Γεώργιος Τζιρίτας «Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων - Σχηματισμός και αντίληψη εικόνων». Έκδοση: 1.0. Ηράκλειο 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://www.csd.uoc.gr/~hy471/ Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση, Όχι Παράγωγο Έργο 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Κρήτης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.