Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Képfeldolgozás 1. el®adás. A képfeldolgozás alapfogalmai
Mechatronikai mérnök szak
BME, 2008
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A digitális képfeldolgozás alapfeladata
De níció A digitális képfeldolgozás során arra törekszünk, hogy a természetes képek elemzése révén helyesen értelmezzük a képben foglalt információt egy távlati cél, az automatizált látás céljából. A képfeldolgozás szintjei A képátalakítás A képosztályozás A képfelismerés
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A digitális képfeldolgozás alapfeladata
De níció A digitális képfeldolgozás során arra törekszünk, hogy a természetes képek elemzése révén helyesen értelmezzük a képben foglalt információt egy távlati cél, az automatizált látás céljából. A képfeldolgozás szintjei A képátalakítás A képosztályozás A képfelismerés
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képfeldolgozási m¶veletek bemenete
A képfeldolgozási m¶veletek bemenete Els® lépésben az analóg kép képpontokra való felbontását végezzük el. A képsík meghatározott pontjaiban mintákat veszünk a képjelb®l, amely a folytonos képnek valamilyen mérhet® tulajdonságát reprezentálja.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A mintavételezés
A mintavétel A mintavételezés lényegében mérés, mely során valamilyen bizonytalansággal veszünk mintát a képjelb®l. A mérhet® tulajdonság A kép mérhet® tulajdonságán az esetek dönt® részében a fekete-fehér kép fénys¶r¶ségét a színes kép színét értjük.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A mintavételezés
A mintavétel A mintavételezés lényegében mérés, mely során valamilyen bizonytalansággal veszünk mintát a képjelb®l. A mérhet® tulajdonság A kép mérhet® tulajdonságán az esetek dönt® részében a fekete-fehér kép fénys¶r¶ségét a színes kép színét értjük.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képátalakítás m¶velete
A kiindulás A kiindulás valamilyen természetes analóg kép, amelyet el®ször digitalizálni kell. A cél A cél az, hogy a vizuális vagy gépi kiértékeléshez, illetve a további feldolgozáshoz az eredetinél kedvez®bb tulajdonságú képet nyerjünk. Az eljárások Az eljárásokat globálisnak, illetve lokálisnak nevezzük attól függ®en, hogy a feldolgozás során egyidej¶leg az összes képpont kósját, illetve az egyes képpontoknak egy meghatározott környezetéhez tartozó képpontok kódját értékeljük-e.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képátalakítás m¶velete
A kiindulás A kiindulás valamilyen természetes analóg kép, amelyet el®ször digitalizálni kell. A cél A cél az, hogy a vizuális vagy gépi kiértékeléshez, illetve a további feldolgozáshoz az eredetinél kedvez®bb tulajdonságú képet nyerjünk. Az eljárások Az eljárásokat globálisnak, illetve lokálisnak nevezzük attól függ®en, hogy a feldolgozás során egyidej¶leg az összes képpont kósját, illetve az egyes képpontoknak egy meghatározott környezetéhez tartozó képpontok kódját értékeljük-e.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képátalakítás m¶velete
A kiindulás A kiindulás valamilyen természetes analóg kép, amelyet el®ször digitalizálni kell. A cél A cél az, hogy a vizuális vagy gépi kiértékeléshez, illetve a további feldolgozáshoz az eredetinél kedvez®bb tulajdonságú képet nyerjünk. Az eljárások Az eljárásokat globálisnak, illetve lokálisnak nevezzük attól függ®en, hogy a feldolgozás során egyidej¶leg az összes képpont kósját, illetve az egyes képpontoknak egy meghatározott környezetéhez tartozó képpontok kódját értékeljük-e.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képátalakítás m¶veletei
A képkorrekció A képkorrekciók célja egyrészt kijavítani a leképzési hibákat, másrészt kiemelni a lényeges képi információtartalmat. A szegmentálás A szegmentálás az értékes és a határpontok geometriai szétválasztását, vagyis az objektumok elkülönítését jelenti.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képátalakítás m¶veletei
A képkorrekció A képkorrekciók célja egyrészt kijavítani a leképzési hibákat, másrészt kiemelni a lényeges képi információtartalmat. A szegmentálás A szegmentálás az értékes és a határpontok geometriai szétválasztását, vagyis az objektumok elkülönítését jelenti.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képkorrekció m¶veletei
A képjavítási eljárások A képjavítási eljárások (enhancement) egyrészt a leképzés során óhatalanul elszegényed® kontrasztosság fokozására és az elmosódottság csökkentésére, másrészt a zajok kisz¶résére irányulnak. A képhelyreállítás A képhelyreállítás (restoration) során olyan hibátlan kép el®állítására törekszünk, amelyet egy ideális leképz® rendszer produkált volna a kiinduló képb®l. ide tartoznak a geometriai korrakciók (geometrical correction), amelyek célja a legkülönböz®bb okokból fellép® geometriai torzulások korrekciója.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képkorrekció m¶veletei
A képjavítási eljárások A képjavítási eljárások (enhancement) egyrészt a leképzés során óhatalanul elszegényed® kontrasztosság fokozására és az elmosódottság csökkentésére, másrészt a zajok kisz¶résére irányulnak. A képhelyreállítás A képhelyreállítás (restoration) során olyan hibátlan kép el®állítására törekszünk, amelyet egy ideális leképz® rendszer produkált volna a kiinduló képb®l. ide tartoznak a geometriai korrakciók (geometrical correction), amelyek célja a legkülönböz®bb okokból fellép® geometriai torzulások korrekciója.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A szegmentálás m¶veletei
De níció A szegmentálás az értékes és a háttérpontok geometriai szétválasztását, vagyis az objektumok elkülönítését jelenti. Eszközei Szegmentáláskor lényegében osztályozást végzünk, aminek egyik kritériuma mindig az összefügg®ség.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A szegmentálás m¶veletei
De níció A szegmentálás az értékes és a háttérpontok geometriai szétválasztását, vagyis az objektumok elkülönítését jelenti. Eszközei Szegmentáláskor lényegében osztályozást végzünk, aminek egyik kritériuma mindig az összefügg®ség.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A szegmentálás sajátosságai és eredményei
Sajátosságai Az osztályozáshoz gyelembe vett sajátosság legtöbbször a világosság-, illetve színkód; ritkábban valamilyen ezekb®l származtatott egyszer¶ geometriai, texturális vagy statisztikai jellemz®. Eredményei Attól függ®en, hogy hasonlósági vagy különbségi méréket használtunk, a szegmentálással nyert objektumok foltok, illetve élek.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A szegmentálás sajátosságai és eredményei
Sajátosságai Az osztályozáshoz gyelembe vett sajátosság legtöbbször a világosság-, illetve színkód; ritkábban valamilyen ezekb®l származtatott egyszer¶ geometriai, texturális vagy statisztikai jellemz®. Eredményei Attól függ®en, hogy hasonlósági vagy különbségi méréket használtunk, a szegmentálással nyert objektumok foltok, illetve élek.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képosztályozás m¶veletei
De níció A képosztályozás két f® területe az alakfelismerés és a texturaelemzés. Módszere Mindkét terület f® mozzanata az objektum sajátosságai alapján végbemen® osztályozás. A folyamat Ha egy objektumhoz n sajátságot számítunk ki, vagy mérünk meg, ezeket tekinthetjük egy n-dimenziós sajátságvektor összetev®inek, amelyet viszont az ugyancsak n-dimenziós sajátságtér helyvektoraként kezelhetünk.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képosztályozás m¶veletei
De níció A képosztályozás két f® területe az alakfelismerés és a texturaelemzés. Módszere Mindkét terület f® mozzanata az objektum sajátosságai alapján végbemen® osztályozás. A folyamat Ha egy objektumhoz n sajátságot számítunk ki, vagy mérünk meg, ezeket tekinthetjük egy n-dimenziós sajátságvektor összetev®inek, amelyet viszont az ugyancsak n-dimenziós sajátságtér helyvektoraként kezelhetünk.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képosztályozás m¶veletei
De níció A képosztályozás két f® területe az alakfelismerés és a texturaelemzés. Módszere Mindkét terület f® mozzanata az objektum sajátosságai alapján végbemen® osztályozás. A folyamat Ha egy objektumhoz n sajátságot számítunk ki, vagy mérünk meg, ezeket tekinthetjük egy n-dimenziós sajátságvektor összetev®inek, amelyet viszont az ugyancsak n-dimenziós sajátságtér helyvektoraként kezelhetünk.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képosztályozás típusai
Alakfelismerés Alakfelismerésr®l (pattern recognition) beszélünk, ha az objektumokat a kép makrostruktúrájából származtattuk le. Texturaelemzés A texturaelemzés (texture analysis) a kép
Mechatronikai mérnök szak
mikrostruktúrájának
elemzését jelenti.
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képosztályozás típusai
Alakfelismerés Alakfelismerésr®l (pattern recognition) beszélünk, ha az objektumokat a kép makrostruktúrájából származtattuk le. Texturaelemzés A texturaelemzés (texture analysis) a kép
Mechatronikai mérnök szak
mikrostruktúrájának
elemzését jelenti.
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
Az alakfelismerés típusai
Statisztikus alakfelismerés A statisztikai alakfelismerés esetén az osztályozáshoz a matematikai startisztika és a valószín¶ségszámítás módszereit használjuk. Szintaktikus alakfelismerés Ilyenkor a képet egyszer¶bb felépítés¶ részekre bontjuk mindaddig, amíg már nem bontható képelemekhez jutunk. Ezek sajátságvektorai ismertek vagy elemi úton el®állíthatók. A képet a képelemek hierarhikus rendszereként írjuk le, és a sajátságvektorokat az elemek sajátságaiból állítjuk össze.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
Az alakfelismerés típusai
Statisztikus alakfelismerés A statisztikai alakfelismerés esetén az osztályozáshoz a matematikai startisztika és a valószín¶ségszámítás módszereit használjuk. Szintaktikus alakfelismerés Ilyenkor a képet egyszer¶bb felépítés¶ részekre bontjuk mindaddig, amíg már nem bontható képelemekhez jutunk. Ezek sajátságvektorai ismertek vagy elemi úton el®állíthatók. A képet a képelemek hierarhikus rendszereként írjuk le, és a sajátságvektorokat az elemek sajátságaiból állítjuk össze.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A texturaelemzés
A texturaelemzés A texturát nem teljesen egzaktul, de a képfeldolgozási célokra kielégít® pontossággal úgy de niáljuk, mint statisztikusan ismétl®d® vonal- vagy területelemekb®l felépül®, szabályos vagy véletlenszer¶ mintát. A látványt a minták rendezettsége és egymáshoz való viszonya határozza meg.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Alapfogalmak A digitális képfeldolgozás m¶veletei A szegmentálás Képfelismerés
A képfelismerés
De níció A digitális képfeldolgozás legmagasabb szintje a képfelismerés (scene analysis). Ennek során a képleírás alapján azonosítják az objektumokat a valóságos tárgyakkal, és egymáshoz viszonyított helyzetük, méreteik alapján felismerik, hogy mit ábrázol a vizsgált kép. A képfelismeréshez a világra vonatkozó további ismeretekre, úgynevezett tudásbázisra van szükség.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
A mintavételezés
A mintavételezés
A digitalizálás A digitalizálás els® lépése az analóg kép felbontása képpontokra. A képsík meghatározott pontjaiban mintákat veszünk a képjelb®l, amelyek a folytonos képnek valamilyen mérhet® tulajdonságát, fekete-fehér képek esetében a fénys¶r¶ségét színes képek esetén a színét reprezentálják.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
A kvantálás
A kvantálás
A kvantálás A digitalizálási folyamat második lépésében egy analógdigitális konverter összehasonlítja az egyes képpontokhoz kapott mintavételi függvényértékeket az úgynvezett jelamplitudókat , a lehetséges kimeneti szintekkel, s eredményül a legközelebbi kimen® szintek kódját adja. Ezt a folyamatot nevezzük kvantálásnak, miáltal a mintavételezett képb®l létrejön a digitális kép. Ebben minden képponthoz egy, a fénys¶r¶ségét®l függ® kódszám tartozik, melyet világosságkódnak nevezünk.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Képjavítási eljárások
Képjavítási eljárások
Képjavítási eljárások A képjavítási eljárások célja, hogy a képet a további kiértékelés vagy feldolgozás szempontjából el®nyösebb formába hozzuk, mialatt nem törekszünk arra, hogy minél jobban megközelítsük az eredett vagy az ideális leképzést. Esetenként egyes jellegzetességek kiemelésével, hangsúlyozásával kapjuk a legkedvez®bb eredményt.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Képjavítási eljárások
Képjavítási eljárások típusai
Képjavítási eljárások típusai A képjavítási eljárásokat két csoportba sorolhatók attól függ®en, hogy a frekvenciatartományban, illetve az eredeti képsíkon a világosságkódokkal dolgozunk.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Képjavítási eljárások
Gyakorlati példák
Képfeldolgozási minta A képfeldolgozási m¶veleteket a melléklet képen fogjuk elvégezni.
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Összefoglaló
Összefoglaló
A képátalakítás Szegmentálás A képosztályozás A texturaelemzés Képfelismerés A mintavételezés A kvantálás
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
Bevezet® fogalmak A mintavételezés A kvantálás Képjavítási eljárások Összefoglaló
Köszönöm gyelmüket!
Mechatronikai mérnök szak
Képfeldolgozás 1. el®adás
