• Σημειακοί μετασχηματισμοί

• Μετασχηματισμοί χρώματος

Επεξεργασία Ψηφιακής

Εικόνας

Εισαγωγή 2

Το χρώμα είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας περιγραφής, που συχνά απλουστεύει κατά πολύ την διαδικασία αναγνώρισης αντικειμένων και την εξαγωγή περιοχών.

Οι άνθρωποι μπορούν να διακρίνουν χιλιάδες διαφορετικές αποχρώσεις και εντάσεις χρωμάτων, ενώ από τις αποχρώσεις του γκρι μόνο 20-30.

Περίπου το 65% των αισθητήρων (κωνίων) στο ανθρώπινο μάτι είναι ευαίσθητοι στο κόκκινο, 33% στο πράσινο και μόνο το 2% στο μπλε.

Εισαγωγή 3

Η επεξεργασία έγχρωμης ψηφιακής εικόνας, χωρίζεται σε δύο μεγάλες κατηγορίες

1. Επεξεργασία εικόνων πλήρους χρώματος: σε αυτή την κατηγορία εντάσσονται εικόνες που λαμβάνονται από αισθητήρες πλήρους χρώματος.

2. Ψευδοχρωματισμός εικόνων: εδώ ο στόχος είναι η ανάθεση χρώματος σε εικόνες επιπέδων του γκρί.

Βασικά χαρακτηριστικά χρώματος 4

Ακτινοβολία (Radiance) είναι το συνολικό ποσό ενέργειας που εκπέμπεται από την πηγή φωτός. Μετράται σε Watts.

Φωτεινότητα (Luminance) είναι μία εκτίμηση του ποσού της ενέργειας που φτάνει στον παρατηρητή. Μετράται σε lumens (lm).

Λαμπρότητα (Brightness) είναι ένας υποκειμενικός παράγοντας. Εμπεριέχει το στοιχείο της φωτεινότητας (Intensity), που είναι ο αχρωματικός παράγοντας. Τα επίπεδα του γκρι είναι κλίμακα μέτρησης της έντασης.

π

εριγρ

αφ

ή φ

ωτεινή

ς πη

γής

Βασικά χαρακτηριστικά χρώματος 5

Απόχρωση ή χροιά (Hue): αντιπροσωπεύει το επικρατέστερο χρώμα έτσι όπως το αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής.

Καθαρότητα ή κορεσμός (Saturation): αναφέρεται στην καθαρότητα του χρώματος, σε σχέση με την «ποσότητα» άσπρου φωτός με το οποίο αναμειγνύεται (τα καθαρά χρώματα είναι πλήρως κορεσμένα).

Λαμπρότητα (Brightness): είναι ένας υποκειμενικός παράγοντας. Εμπεριέχει το στοιχείο της φωτεινότητας (Intensity), που είναι ο αχρωματικός παράγοντας. Τα επίπεδα του γκρι είναι κλίμακα μέτρησης της έντασης.

π

εριγρ

αφ

ή χρ

ώμ

ατο

ς

Φωτεινότητα (brightness) 6

Η φωτεινότητα είναι η ιδιότητα μιας εικόνας που καθορίζει το ποσό των φωτεινών και σκοτεινών περιοχών της.

Ειδικότερα η φωτεινότητα δείχνει το ποσοστό του μαύρου που περιέχεται μέσα στο χρώμα.

Ισχύει: P*=P+A

P* είναι η τιμή του pixel μετά την μεταβολή

P* είναι η τιμή του pixel μετά την μεταβολή

Α είναι η σταθερά της μςταβολής Α<0 ή Α>0

Φωτεινότητα (brightness) 7

Αρχική εικόνα-Κανονικής φωτεινότητας

Εικόνα Χαμηλής Φωτεινότητας Εικόνα Υψηλής Φωτεινότητας

Αντίθεση (contrast) 8

Αντίθεση μιας εικόνας είναι η αντίθεση των φωτεινών και των σκοτεινών περιοχών της.

Αύξηση αντίθεσης: Όταν λέμε ότι αυξάνουμε την αντίθεση μιας εικόνας εννοούμε ότι οι φωτεινές περιοχές γίνονται φωτεινότερες και οι σκοτεινές σκοτεινότερες.

Μείωση αντίθεσης: Όταν λέμε ότι μειώνουμε την αντίθεση μιας εικόνας εννοούμε ότι οι φωτεινές περιοχές της σκουραίνουν και οι σκοτεινές φωτίζουν.

Αντίθεση (contrast) 9

Εικόνα κανονικής αντίθεσης

Εικόνα Χαμηλής Αντίθεσης Εικόνα Υψηλής Αντίθεσης

Gamma (γ) διόρθωση 10

(pixel εξόδου)=(pixel εισόδου) 1/γ

Με τον μετασχηματισμό έντασης που αντιστοιχεί σε «διόρθωση γ» η αρχική εικόνα μετατρέπεται σε μία Εικόνα φωτεινότερη ή σκοτεινότερη, ανάλογα με την τιμή της μεταβλητής γ

Gamma (γ) διόρθωση 11

Αρχική εικόνα

Εικόνα με μεγάλη τιμή γ Εικόνα με μικρή τιμή γ

Χρωματικοί μετασχηματισμοί 12

Αποχρώσεις του γκρι

Χρωματικοί μετασχηματισμοί 13

Ασπρόμαυρη εικόνα

Η εξίσωση που μετατρέπει την

εικόνα σε ασπρόμαυρη

(δυαδική ) είναι:

s = sgn(r – r*)

Όλα τα χρωματικά επίπεδα r

της αρχικής εικόνας που είναι

μεγαλύτερα ή ίσα του επιπέδου

r* μετατρέπονται στη δυαδική

τιμή 1 (άσπρο) ενώ όλα τα άλλα

στο 0 (μαύρο).

Ασπρόμαυρη εικόνα 14

Αρχική εικόνα

Ασπρόμαυρη