KKépek, képfeldolgozásépek, képfeldolgozás

Szirmay-Kalos László

Képek a képszintézisbenKépek a képszintézisbenTranszformáció

vágás raszterizáció

Pixel műveletek

Rasztertár (8 bit)

Geometriaimodel

(x,y,szín)

Kép (textúra) (akár float)

scanner

Digitálisfényképezőgép

fájl

Képek, képformátumokKépek, képformátumok Fej:

– típus, méret (szélesség, magasság)

– bit-per-pixel, indexelt-valós szín, lookup tábla Törzs:

– szélesség x magasság db pixel (R,G,B) vagy idx

– Tömörítés (run length, LZW, Huffmann, FFT, wavelet) Standard formátumok:

– TARGA, GIF, JPEG, TIFF, BMP, PCX

– GIF, MPG, AVI, ...

TARGATARGA002

9 db 0

Szélesség alsó bájtSzélesség felső bájtMagasság alsó bájtMagasság felső bájt

Bit-per-pixel: 2432

Törzs

Fej: Törzs: b1g1r1

…

b2g2r2

Grafika - képfeldolgozásGrafika - képfeldolgozás

Geometriaileírás

Kép

Grafika

Alakfelismerés

Textúrák

I(x,y)diszkrét

KépfeldolgozásKépfeldolgozás

KépDiszkrét f(u,v)

2D tömb

KépDiszkrét g(u,v)

2D tömbKépfeldolgozás

• Kép ábrázolhatósága• Kép javítás• Alakfelismerés előkészítése• Információ rejtés, stb.

KvantálásKvantálás

8 bit: 256 szín 4 bit: 16 szín 3 bit: 8 szín

DitherDither

+ =

eredetijel

zaj hozzákeverés

kvantálás aluláteresztôszűrés

ditherRAM

x0

x1y0

y1

n+d bit

d bit

n bitd bit

rasztertár

monitor

szem

Fekete-fehér ditherFekete-fehér dither

Véletlen zaj

Kis periódusúmátrix dither

0 8 2 1012 4 14 63 11 1 915 7 13 5

halftone

Nagyperiódusúegyenletessorozat

1 16

Színes ditherSzínes dither

Véletlen zaj Mátrix dither

Tone mappingTone mappingHRDI(R,G,B)LDRI(r,g,b) konverzió

1. Luminancia: I = 0.21R + 0.72G + 0.07B

2. Adaptációs lum: I’3. Relatív lum:

Ir =

4. Megjelenített lum:

5. Megjelenített szín:

II I’I’

D =D =IIrr +Glow +Glow

1+ I1+ Irr

(r,g,b) = (R,G,B,)(r,g,b) = (R,G,B,)DD

II

Fényesség transzformációk: Fényesség transzformációk: g(u,v) = H(f(u,v))g(u,v) = H(f(u,v))

f

g

HisztogramHisztogram

Alacsony kontraszt Alacsony fényerő

Hisztogram kiegyenlítésHisztogram kiegyenlítés

Hisztogram kiegyenlítésHisztogram kiegyenlítésp

f

g

p

f p(x)dx = g( f )

f

g

= p(f)dgdf

SzSzűrésűrés

g(x) = w(t) · f(x-t) dt

g(i,j) = w(di,dj) f(i-di, j-dj)

Aluláteresztő szűrőtípusokAluláteresztő szűrőtípusokw(x) = sinc(x)

W(f) Ideálisaluláteresztő

doboz kúp B-splineGauss

PostprocessingPostprocessing

HDRI

Mélységértékek

Postprocessing8 bit R,G,B

kép

Tone mappingGlowDepth of fieldTextúrák

Frame buffer

PostprocessingPostprocessing

HDRI

Mélység értékek

8 bit R,G,Bkép

textúrák

Frame buffer

Render a full screen quad:glBegin(GL_QUADS);glTexCoord2f(1,1); glVertex4f(-1,-1,0,1);glTexCoord2f(1,0); glVertex4f(-1, 1,0,1);glTexCoord2f(0,0); glVertex4f( 1, 1,0,1);glTexCoord2f(0,1); glVertex4f( 1,-1,0,1);glEnd( );

Vertex shader:void main ( in float4 Pos : POSITION, in float2 Tex : TEXCOORD0, out float4 hPos : POSITION, out float2 oTex : TEXCOORD0 ){ hPos = Pos; oTex = Tex;}

Fragment shader:float4 main ( in float2 Tex : TEXCOORD0) : COLOR { color = Filtered colors in the

neighborhood of Tex;}

GlowGlow

MélységélességMélységélesség(Depth of field)(Depth of field)

kzf

111

D

képsíklencse

r

rcircle ofconfusion

d

k z

tárgy

Éles kép

Fokálissík

P

2

|| D

k

dkr

Pdf

111

|11

|Pz

cr

MélységélességMélységélesség