Upload
nhung
View
90
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Vizijski sustavi. Sadržaj. Svjetlo i elektromagnetski spektar Elementi vizualne percepcije Osnove digitalne obrade slike Akvizicija slike Osnovne relacije među pikselima. Svjetlo i elektromagnetski spektar. Elektromagnetski spektar. Vidljivi dio spektra. Svojstva vidljive svjetlosti. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Vizijski sustaviVizijski sustavi
SadržajSadržaj
1.1. Svjetlo i elektromagnetski Svjetlo i elektromagnetski spektarspektar
2.2. Elementi vizualne percepcijeElementi vizualne percepcije
3.3. Osnove digitalne obrade slikeOsnove digitalne obrade slike
4.4. Akvizicija slikeAkvizicija slike
5.5. Osnovne relacije među Osnovne relacije među pikselimapikselima
Svjetlo i elektromagnetski Svjetlo i elektromagnetski spektarspektar
Elektromagnetski spektarElektromagnetski spektar
Vidljivi dio spektraVidljivi dio spektra
Svojstva vidljive svjetlosti Svojstva vidljive svjetlosti
• BrzinaBrzina• Valna duljinaValna duljina• IntenzitetIntenzitet• PolarizacijaPolarizacija
Brzina Brzina
- 299,792,458 m/s u - 299,792,458 m/s u vakuumuvakuumu
RefrakcijaRefrakcija
- Prijelaz iz jednog medija u - Prijelaz iz jednog medija u drugidrugi
- Promjena smjera, brzine i - Promjena smjera, brzine i valne duljinevalne duljine
RefrakcijaRefrakcija
Valna duljinaValna duljina
- 400–700 nm- 400–700 nm
- Spektar boja sastoji se od šest - Spektar boja sastoji se od šest dijelova:dijelova:
ljubičasti, plavi, zeleni, žuti, ljubičasti, plavi, zeleni, žuti, narančasti, crveninarančasti, crveni
PolarizacijaPolarizacija
- Moguće orijentacije oscilacija - Moguće orijentacije oscilacija paralelne paralelne
sa smjerom širenja valne frontesa smjerom širenja valne fronte
Elementi vizualne Elementi vizualne percepcijepercepcije
Elementi vizualne percepcijeElementi vizualne percepcije
- Izlaz sustava za obradu slike često je - Izlaz sustava za obradu slike često je namijenjen za ljudsku interpretacijunamijenjen za ljudsku interpretaciju
- Ljudski sustav percepcije jedan je od - Ljudski sustav percepcije jedan je od najsavršenijih u prirodinajsavršenijih u prirodi
- Ljudski sustav je osnova i služi kao - Ljudski sustav je osnova i služi kao model za umjetne sustavemodel za umjetne sustave
- Interdisciplinarni karakter istraživanja- Interdisciplinarni karakter istraživanja
Model ljudskog vizualnog Model ljudskog vizualnog sustavasustava
Struktura ljudskog okaStruktura ljudskog oka
- Vanjski dijelovi - Vanjski dijelovi okaoka
Struktura ljudskog okaStruktura ljudskog oka
- Unutarnji dijelovi - Unutarnji dijelovi okaoka
Struktura ljudskog okaStruktura ljudskog oka
Oko 120 milijuna Oko 120 milijuna Velika osjetljivost, specijalizirani za gledanje u Velika osjetljivost, specijalizirani za gledanje u
mraku mraku Više vidnog pigmenta, hvataju više fotona Više vidnog pigmenta, hvataju više fotona Veliko pojačavanje signala, detekcija već Veliko pojačavanje signala, detekcija već
jednog fotona jednog fotona Najosjetljiviji na svjetlo valne duljine 505 nm Najosjetljiviji na svjetlo valne duljine 505 nm Spora adaptacija na mrak (oko 30 minuta) Spora adaptacija na mrak (oko 30 minuta) Slaba oštrina vida Slaba oštrina vida Akromatski Akromatski
Oko 6,5 milijuna Oko 6,5 milijuna Manja osjetljivost, specijalizirani za gledanje po Manja osjetljivost, specijalizirani za gledanje po
danu danu Manje fotopigmenta Manje fotopigmenta Manje pojačavanje signala Manje pojačavanje signala Najosjetljiviji na svjetlo valne duljine 555 nm Najosjetljiviji na svjetlo valne duljine 555 nm Brza adaptacija na mrak (oko 5 minuta) Brza adaptacija na mrak (oko 5 minuta) Velika oštrina vida Velika oštrina vida Kromatski Kromatski
ŠtapićŠtapićii
ČunjićČunjićii
Formiranje slike na mrežniciFormiranje slike na mrežnici
- - Udaljenost od leće do mrežnice je Udaljenost od leće do mrežnice je oko 17 mmoko 17 mm
Prilagođavanje i razlikovanjePrilagođavanje i razlikovanje
- Raspon svjetline na koju se ljudsko oko - Raspon svjetline na koju se ljudsko oko može priviknuti vrlo je velikamože priviknuti vrlo je velika
- Vizualni sustav ne radi istovremeno u - Vizualni sustav ne radi istovremeno u cijelom rasponu svjetlinecijelom rasponu svjetline
- Ljudski vizualni sustav je osnova i služi - Ljudski vizualni sustav je osnova i služi kao model za umjetne sustavekao model za umjetne sustave
- Raspon svjetlina koje se istovremeno - Raspon svjetlina koje se istovremeno mogu razlikovati je vrlo malenmogu razlikovati je vrlo malen
Osjetljivost na kontrastOsjetljivost na kontrast
- - ∆I∆I se povećava od nule sve dok se ne se povećava od nule sve dok se ne primijeti razlika u svjetlini između primijeti razlika u svjetlini između kruga i pozadinekruga i pozadine
Efekt istovremenog kontrastaEfekt istovremenog kontrasta
- Prema Weberovom zakonu ljudski vid je - Prema Weberovom zakonu ljudski vid je osjetljiv na kontrast, odnosno na relativni osjetljiv na kontrast, odnosno na relativni odnos, a ne ne apsolutni iznos luminancijeodnos, a ne ne apsolutni iznos luminancije
Machov efektMachov efekt
- Rubovi dijela slike različitih luminancija - Rubovi dijela slike različitih luminancija se više ističuse više ističu
Vizualne iluzijeVizualne iluzije
- Subjektivne konture- Subjektivne konture
- Hermanov raster- Hermanov raster
Vizualne iluzijeVizualne iluzije
- Ljudski vizualni sustav - Ljudski vizualni sustav nadopunjava nadopunjava nepostojeću nepostojeću informaciju ili krivo informaciju ili krivo shvaća geometrijska shvaća geometrijska svojstva objekatasvojstva objekata
Akvizicija slikeAkvizicija slike
SenzoriSenzori
- Da bi snimili zračenje u određenom - Da bi snimili zračenje u određenom području spektra potreban je senzor području spektra potreban je senzor koji detektira zračenje u istom područjukoji detektira zračenje u istom području
- Valna duljina svjetla mora biti manja od - Valna duljina svjetla mora biti manja od veličina objektaveličina objekta
Značajke izvora svjetlaZnačajke izvora svjetla
- Snaga zračenja- Snaga zračenja
- Luminancija- Luminancija
- Svjetlina- Svjetlina
Senzori i akvizicija slikeSenzori i akvizicija slike
- Potrebna je akvizicija da bi se mogla - Potrebna je akvizicija da bi se mogla vršiti računalna obradavršiti računalna obrada
- Senzor mjeri svjetlo koje se odbija od - Senzor mjeri svjetlo koje se odbija od objekata u sceniobjekata u sceni
Prostorni raspored senzoraProstorni raspored senzora
- Individualni senzor- Individualni senzor
- Linijski senzor- Linijski senzor
- Polje senzora- Polje senzora
Individualni senzorIndividualni senzor
- Najčešće fotodioda- Najčešće fotodioda
- Izlazni napon proporcionalan intenzitetu - Izlazni napon proporcionalan intenzitetu svjetlasvjetla
Individualni senzorIndividualni senzor
- Primjer: drum scanners- Primjer: drum scanners
Linijski senzorLinijski senzor
- Koristi se niz pojedinačnih senzora- Koristi se niz pojedinačnih senzora
- Ubrzana akvizicija slike- Ubrzana akvizicija slike
Linijski senzorLinijski senzor
- Raspored može biti linijski ili kružni- Raspored može biti linijski ili kružni
Polje senzoraPolje senzora
- CCD ili CMOS senzori- CCD ili CMOS senzori
- Ubrzana akvizicija slike- Ubrzana akvizicija slike
Polje senzoraPolje senzora
- Formiranje slike pomoću polja - Formiranje slike pomoću polja senzorasenzora
Primjeri slika dobivenih pomoću gama Primjeri slika dobivenih pomoću gama zrakazraka
Primjeri slika dobivenih pomoću X Primjeri slika dobivenih pomoću X zrakazraka
Primjeri slika dobivenih pomoću Primjeri slika dobivenih pomoću ultraljubičastih zrakaultraljubičastih zraka
Primjeri slika u mikroskopskim Primjeri slika u mikroskopskim primjenamaprimjenama
Primjeri multispektralnih slikaPrimjeri multispektralnih slika
Primjeri infracrvenih slikaPrimjeri infracrvenih slika
Primjeri slika snimljenih korištenjem Primjeri slika snimljenih korištenjem mikrovalovamikrovalova
Osnove digitalne obrade Osnove digitalne obrade slikeslike
Model formiranja slikeModel formiranja slike
- Slika - Slika f(x, y)f(x, y) je dvodimenzionalna funkcija je dvodimenzionalna funkcija intenziteta svjetlaintenziteta svjetla
f (x, y), 0<f (x, y)<∞f (x, y), 0<f (x, y)<∞
- Objekti oko nas osvijetljeni su nekim - Objekti oko nas osvijetljeni su nekim izvorom svjetlostiizvorom svjetlosti
- Slike koje vidimo su svjetlo reflektirano od - Slike koje vidimo su svjetlo reflektirano od objekata u sceniobjekata u sceni
Model formiranja slikeModel formiranja slike
- Reflektirano svjetlo ovisi o dvije komponente:- Reflektirano svjetlo ovisi o dvije komponente:
- - svjetlo kojim je scena osvijetljenasvjetlo kojim je scena osvijetljena
- svjetlo koje objekti reflektiraju- svjetlo koje objekti reflektiraju
- Intenzitet reflektiranog svjetla definiran je - Intenzitet reflektiranog svjetla definiran je umnoškom te dvije veličineumnoškom te dvije veličine
Model formiranja slikeModel formiranja slike
Digitalizacija (uzorkovanje Digitalizacija (uzorkovanje kvantizacija) slikekvantizacija) slike
Formiranje digitalne slikeFormiranje digitalne slike
Zahtjevi za pohranu digitalnih Zahtjevi za pohranu digitalnih slikaslika
RezolucijaRezolucija
Prostorna rezolucijaProstorna rezolucija
Rezolucija po nivoima sivogRezolucija po nivoima sivog
Rezolucija po nivoima sivogRezolucija po nivoima sivog
Primjeri korištenja obrade Primjeri korištenja obrade slikeslike
Primjeri korištenja obrade Primjeri korištenja obrade slikeslike
Osnovne relacije među Osnovne relacije među pikselimapikselima
Osnove digitalne geometrijeOsnove digitalne geometrije
- Susjedstvo piksela- Susjedstvo piksela
- Relacija susjedstva- Relacija susjedstva
- Povezanost- Povezanost
- Regije- Regije
- Granice- Granice
- Mjere udaljenosti- Mjere udaljenosti
Susjedni pikseliSusjedni pikseli
- Susjedi piksela - Susjedi piksela ””pp”” na poziciji na poziciji (x, (x, y)y)::
Horizontalni i vertikalniHorizontalni i vertikalni
(x+1, y), (x-1, y), (x, y+1), (x, y-(x+1, y), (x-1, y), (x, y+1), (x, y-1)1)
Susjedni pikseliSusjedni pikseli
- 4 susjedstvo piksela - 4 susjedstvo piksela pp: : NN44 (p) (p)
)(4 pN )(4 pN
Susjedni pikseliSusjedni pikseli
- Susjedi piksela - Susjedi piksela ””pp”” na poziciji na poziciji (x, (x, y)y)::
DijagonalniDijagonalni
(x+1, y+1), (x+1, y-1), (x-1, y+1), (x+1, y+1), (x+1, y-1), (x-1, y+1), (x-1, y-1)(x-1, y-1)
Susjedni pikseliSusjedni pikseli
- Dijagonalni susjedi - Dijagonalni susjedi pp: : NNDD (p) (p)
)(4 pN )(4 pN
Susjedni pikseliSusjedni pikseli
- Susjedi piksela - Susjedi piksela ””pp”” na poziciji na poziciji (x, y)(x, y)::
Zbroj horizontalnih, vertikalnih i i Zbroj horizontalnih, vertikalnih i i dijagonalnihdijagonalnih
NN44 (p)+ (p)+NNDD (p) (p)
Susjedni pikseliSusjedni pikseli
- 8 susjedstvo piksela - 8 susjedstvo piksela pp: : NN88 (p) (p)
)(4 pN )(4 pN
Relacije susjedstvaRelacije susjedstva
- 4 susjedstvo piksela - 4 susjedstvo piksela pp i i qq:: q∈ q∈ NN44 (p)(p)
- 8 susjedstvo piksela - 8 susjedstvo piksela pp i i qq: : q∈ q∈ NN88 (p)(p)
PovezanostPovezanost
- Pikseli su povezani ako postoji - Pikseli su povezani ako postoji putanja između njihputanja između njih
- Za svaki piksel - Za svaki piksel p∈ S p∈ S skup svih piksela koji su povezani s pikselom p zove se povezana komponenta od SS
- Ako SS ima samo jednu povezanu komponentu tada je SS povezani skup
RegijaRegija
- Regija je podskup piksela slike koji - Regija je podskup piksela slike koji su međusobno povezanisu međusobno povezani
Funkcije udaljenosti: City Funkcije udaljenosti: City blockblock
- - DD4 4 udaljenost (city block)udaljenost (city block)
- Pikseli DD44=1 su 4 – susjedi od p središnjeg piksela
Funkcije udaljenosti: Funkcije udaljenosti: ChessboardChessboard
- - DD88 udaljenost (chessboard)udaljenost (chessboard)
- Pikseli DD88=1 su 8 – susjedi od p središnjeg piksela
Hvala na pažnjiHvala na pažnji