obrada i priprema slike

Mladen CenicRacunarstvo i informatikaObrada i priprema slike

Gimnazija Prokuplje 10.05.2011

- MATURSKI RAD –- RACUNARSTVO I INFORMATIKA-

OBRADA I PRIPREMA SLIKA

Profesor: Ucenik:

Racunarstvo i InformatikaPriprema i obrada slikeUcenik: Cenic Mladen

1.UVOD

U današnje vreme sve su veći zahtevi za prenosom što veće količine podataka. To se pokušava realizovati hardware-skim rešenjima, koja ipak pomalo počinju dosezati svoje realne granice (ograničenja koja nameću same tehnološke mogućnosti), pa se pribegava software-skim rešenjima, koja nastoje sliku sažeti na što manju veličinu, da bi se moglo preneti više slika u jedinici vremena, preko istog ograničenog prenosnog sistema. Kompresijom podataka (slika) mogu se postići izvrsni rezultati, npr. slika dimenzija 1024 pixela x 1024 pixela x 24 bita, bez kompresije zauzima oko 3 MB memorijskog prostora i potrebno je oko 7 minuta za njen prenos koristeći brzu 64 Kbit/s ISDN liniju, dok je za sliku kompresovanu u odnosu 10:1 potrebno 300 KB memorijskog prostora, a za njen prenos je potrebno oko 30 sekundi. Prenos velikih slikovnih fajlova predstavlja usko grlo distribuiranih sistema.

Kod kompresije važni su prenosivost i performance. Današnja rešenja za kompresiju su relativno prenosiva (između različitih platformi) budući da uveliko zadovoljavaju međunarodne standarde.

Metode kompresije slike (“intraframe compression”) mogu se generalno podeliti u dve grupe:

Postoje dve vrste algoritama za kompresiju slike :

- kompresija bez gubitka podataka (“lossless”)

- kompresija bez gubitka podataka (“lossless”)

Metode sa gubicima zasnivaju se na modelima ljudske percepcije (više kompresuju one atribute slike koji manje doprinose ukupnom izgledu slike) , one uzrokuju degradaciju slike u svakom koraku (svakim slijedećim korakom kompresije/dekompresije slika se degradira) , ali najčešće omogućuju daleko veće mere kompresije nego metode bez gubitaka.

2


1.1.Metode kompresije bez gubitaka :

Ove metode osiguravaju identičnost dekompresovane i izvorne slike. Ovo je vrlo važno u nekim područima, npr. u medicini gdje je osim visoke potrebno i osigurati nepromenjeno arhiviranje slika, što je i zakonski regulirano.

Karakteristike : Odnos kompresije iznosi do 1 : 8 za prosječne GIF slike, relativno su problematični za implementaciju budući da sadrže tablice koje rastu s izvođenjem algoritma.

1.2.Metode kompresije sa gubicima :

Ove metode sastoje se od tri komponente :

modelovanje slike (definicija transformacije koja se koristi) kvantizacija parametara (kvantizacija podataka dobijenih transformacijom) kodovanje

Prvi dio, modelovanje slike, usmjeren je na iskorištavanje statističkih karakteristika slike (npr. korelacija). Pokušava se da što manji broj koeficijenata u transformisanom domenu sadrži što veći dio informacija originalne slike. Ova faza najčešće ne rezultira nikakvim gubitkom informacija.

Cilj kvantizacije je da smanji količinu podataka potrebnu za predstavljanje informacija u novom domenu. Kod kvantizacije u većini slučajeva dolazi do gubitka informacija.

Kodovanje optimizuje reprezentaciju informacija, te se može uneti detekcija grešaka.

Performanse algoritama za kodovanje s gubicima se najčešće izražavaju preko dva faktora:

1. faktor kompresije2. distorzija proizvedena nakon rekonstrukcije

Prvi faktor je objektivan, dok drugi uveliko zavisi o samom izboru slike.

Danas se najčešće koristi transformaciono kodovanje kao što je npr. JPEG budući da postoje već neki oblici standardizacije procesa.

3


2. PRIMENE NAVEDENIH METODA

U nastavku navedeni su neki od primera standardizovanih formata za kompresiju slike u kojima se upotrebljavaju navedeni principi odnosno algoritmi.

JPEG (Joint Photographic Experts Group), ime dolazi ravno iz imena veća koje je sastavilo taj standard, a predstavlja način kompresije koji najbolje deluje na slike s puno boja ili slike sastavljene od nivoa sive boje, koje prikazuju scene iz stvarnog svijeta. Dobar je za fotografije, ali nije baš uspješan pri kompresiji jednostavnih crtanih slika ili linija, ima problema s oštrim rubovima. Služi isključivo za kompresiju mirnih slika.

Napravljen je tako da koristi nesavršenosti ljudskog oka, odnosno činjenicu da se okom bolje primjećuju male razlike u svjetlini nego u boji. Ova činjenica može stvarati izvjesne probleme, ako slike obrađene na ovaj način ne analizira čovjek nego mašina.

Važna osobina JPEG metode je u mogućnosti traženja kompromisa između veličine slike i njenog kvaliteta. Da bi bio dobar kvalitet, slike se ne mogu mnogo kompresovati, ali ako nam nije jako važan kvalitet možemo postići visok stepen kompresije. Postoji još jedna važna činjenica vezana za kvalitet slike. Možemo birati između kvaliteta slike i brzine dekodovanja, koristiti manje tačne aproksimacije, ali zato jako brze i obrnuto.

Posmatrajući slike iz stvarnog života JPEG gubi puno manje informacija nego GIF, koji predstavlja također jednu metodu kompresije slika. Jedini pravi nedostatak JPEG-a sastoji se od toga da svaki put kada kompresujemo i ponovo dekompresujemo sliku gubimo sve više informacija. Vrlo je važno ograničiti broj kompresija i dekompresija između početne i završne verzije slike. Postoje neke operacije, rotacija za 90 , koje se mogu izvesti, uz neka ograničenja u veličini slike, bez dekompresije slike.

Posmatrajući GIF možemo zaključiti da postoje izvjesne primjene u kojima daje bolje rezultate ne samo u kvalitetu nego i odnosu početne i kompresovane slike. Takve primjene odnose se na slike koje sadrže samo nekoliko različitih boja, kao što su nacrtane linije ili jednostavne crtane slike. Crno-bijele slike ne bi se smjele pretvarati u JPEG format, potrebno je barem 16 sivih nivoa da bi to imalo smisla.

JPEG može osigurati kompresiju 20:1 sa svim bojama bez vidljivih gubitaka informacija. Nekompresovani podaci su veličine 24 bita po pixelu. Kompresija od 30:1 do 50:1 moguća je uz manje i srednje gubitke dok je, za primjene u kojima nije jako važan kvalitet, moguće postići kompresiju i 100:1.

Početna, ne kompresovana slika, za GIF format mora biti veličine 8 bita po pixelu. Može se osigurati kompresija 3:1, a uz neke dodatne operacije i 5:1.

4


Osnovni JPEG format sprema se kao jedan prelaz preko slike od vrha do dna. PROGRESIVNI JPEG podeljen je u nekoliko prelaza preko slike. Prvi prelaz daje sliku vrlo lošeg kvaliteta, ali zauzima vrlo malo mesta, sledeći postupno poboljšavaju kvalitet slike. Prednost ovog načina je u tome, što se slika može videti odmah nakon prenosa, u početku lošijeg kvaliteta, ali s vremenom kako stižu novi podaci kvalitet se popravlja. Ovaj način našao je svoju primjenu kroz popularnost World Wide Web-a i njegovih pretraživača, koji rade sa sporim modemskim vezama.

LOSSLESS JPEG je potpuno drugačiji princip od osnovnog JPEG-a, a najznačajnija prednost mu je garancija istovjetnosti svih bitova deompresovane i originalne slike. Može izvršiti kompresiju podataka sa svim bojama u odnosu 2:1, a upotrebljiv je isključivo na slike sa kontinualnim prelazima boja.

Danas postoji i novi stanadard nazvan JPEG-LS koji omogućava veći nivo kompresije, također bez gubitaka, ali je još uvijek puno lošiji, po odnosu originalne i kompresovane slike, od osnovnog JPEG-a.

MPEG je standard za kompresiju pomičnih slika odnosno videa ("motion picture compression"). Upotrebljava slične tehnike kao JPEG. Koristi se činjenicom da su slike, koje slijede jedna za drugom, a dio su nekog videa, u mnogočemu slične. Nedostaci se sastoje u tome što je potrebno puno proračuna za generisanje kompresovane sekvence, vrlo je teško editovati MPEG sekvencu na nivou pojedine sličice.

Vrlo često pojavljuje se M-JPEG, koji je vrlo popularan za editovanje videa, ali je problem što nije definisan kao standard.

Postoji čitav niz korisničkih programa koji omogućavaju gledanje slika, neki od njih su:

X WINDOWS odličan za gledanje JPEG, GIF i dr. , može raditi konverzije između različitih formata, te neke jednostavnije transformacije sa slikama.

WinJPEG prikazuje i vrši konverziju JPEG, GIF, TIFF, BMP. Sadrži funkcije poput podešavanja boja i " slideshow"w-a ".

ACDsee je brz, dobar za JPEG, GIF, PNG , i dr. Nije moguće vršiti editovanje slika niti konverzije formata.

5


2.1 Windows Bitmap

Windows bitmap format je razvio Microsoft kao "device-independent bitmap" (.dib) fajl format, što znači da bitmap određuje boju piksela nezavisno od načina na koji displej predstavlja tu boju. Na početku je bilo više nekompatibilnih verzija, ali kako je Microsoft imao potpunu kontrolu nad formatom te verzije nikada nisu zaživjele.

Format je utvrđen sa Windows 3.0 verzijom. Od tada su napravljene neka poboljšanja, ali su potpuno kompatibilna sa predhodnim verzijama formata. Podrazumijevana ekstenzija za Windows DIB je .bmp. Koriste ga Microsoft Windows i OS/2 grafički podsistemi, i uopšteno se koristi kao jednostavan grafički format na tim platformama.

Slike se memorišu sa 2 (1-bit), 16 (4-bita), 256 (8-bita), 65,536 (16-bita) ili 16,7 miliona (24-bita) boja. 8-bitna slika može da bude siva slika (greyscale), ili indeksirana slika u boji. Alfa se smješta u odvojen fajl, slično sivoj slici. 32-bitni format sa integrisanim alfa je predstavljen sa Windows XP verzijom.

BMP fajlovi su obično bez kompresije, tako da zauzimaju dosta memorijskog prostora. Zbog toga su ovi fajlovi nepodesni za prenos preko Internet-a, ili drugih sporih ili medija malog kapaciteta. Prednost ovog formata je sama jednostavnost, kao i to što je visoko standardizovan i jako proširen.

6


Paleta boja

Paleta boja ne mora uvijek da postoji. Koriste je BMP slike koje piksel predstavljaju sa najviše 8 bita. Slike sa više od 1B/pixel su intenzitetske slike.

Tipičan BMP fajl koristi RGB model. Kada paleta boja postoji sadrži više ulaza (broj ulaza zavisi od broja boja koje se koriste), gdje svaki ulaz ima 4B. Prva tri bajta predstavljaju plavu, zelenu i crvenu boju respektivno, dok se četvrti bajt ne koristi (mor biti 0).

Pikseli

Ovaj blok sadrži podatke koji zapravo predstavljaju sliku. Ako broj B kojima je predstavljena horizontalna linija slike nije djeljiv sa 4, na kraj se dodaju nule. Recimo da imamo sliku 1071x363, koja za svaki piksel koristi 24 bita. Znači imamo 1089B po redu. Kako 1089 nije djeljivo sa 4 na kraj svakog reda se dodaju 3B, čija je vrijednost 0 tako da dobijamo 1092B po redu.GIF

7


2.2GIFGIF (Graphics Intechange Format) je uveo CampuServe 1987. godine. Definiše

protokol za prenos "raster" slike na način koji je nezavisan od platforme na kojoj je slika kreirana i na kojoj će se prikazivati. Koristi kompresiju sa gubitkom, i kompresiju bez gubitka (LZW algoritam). LZW algoritmom veličina fajla može znatnao da se smanji, bez gubitka u kvalitetu slike.

Postoje dve verzije ovog formata: - 87a verzije koja je uvedena 1987. godine i koja definiše osnovnu strukturu formata,- 89a verzija proširuje format, omogućava komentare i smjernice.

Prilikom pisanja GIF fajla koji ne zahtijeva 89a verziju preporučuje se navođenje 87a verzije (sama verzija definiše minimalne mogućnosti koje aplikacija mora imati da bi otvorila fajl).

Pikseli su organizovani kao sekvenca blokova i podblokova u kojima su smješteni određeni podaci koji se koriste pri reprodukciji slike. GIF format podržava i animacije gdje se za svaki frejm koristi odvojena paleta.

8


3. UVOD U OBRADU FOTOGRAFIJEDigitalna obrada slike predstavlja skup metoda za obradu slike pomoću računara. Slike kojese obrađuju mogu imati različito poreklo. Osim sa kamere, kao najčešćeg ulaza u sistem za obraduslike, slike mogu poticati sa satelita i drugih letelica, uređaja za medicinsku dijagnostiku,telekomunikacionih uređaja za prenos, memorijskih medijuma za skladištenje, radara, sonara idrugih uređaja. U najvećem broju slučajeva ulazna slika u sistem za obradu slike potiče iz vidljivogdela spektra, mada u nekim slučajevima predstavlja dvodimenzionalni signal iz nevidljivog delaelektromagnetskog spektra. Zbog toga se u širem smislu, termin digitalna obrada slike koristi i zaobradu bilo kakvih dvodimenzionalnih podataka.Izlazni signal iz sistema za digitalnu obradu slike je najčešće nova slika koja se prikazuje navideo monitoru. Osim toga, izlazni podaci mogu biti prikazani i u obliku fotografije ili filma, a unekim primenama i u vidu numeričkih podataka.Digitalna obrada slike vodi poreklo iz ranih dvadesetih godina ovog veka. Naime, prvaprimena digitalne obrade slike bila je za kodovanje slika koje su prenošene kablovskom vezompreko Atlantskog okeana i rekonstruisane na prijemnoj strani. Uvođenjem elementarnih tehnikadigitalne obrade slike znatno je skraćen proces prenosa slike i popravljen kvalitet. Mada je ukasnijem periodu došlo do znatnog napretka u tehnikama prenosa i rekonstrukcije slike, tek je sausavršavanjem računarske opreme i početkom istraživanja svemira došlo do naglog razvojadigitalne obrade slike. Naime, 1964. god. digitalni računar je prvi put iskorišćen za popravkukvaliteta slika Meseca dobijenih sa svemirske sonde “Ranger 7”. Posle toga, digitalna obrada slikeje postala nezaobilazan deo obrade podataka sa raznih satelita i sondi za istraživanje svemira. Zbogtoga je digitalna obrada slike godinama bila sinonim za veoma skupu i visoku tehnologiju i kaotakva dostupna samo malom broju istraživačkih laboratorija u svetu.Međutim, sa naglim razvojem elektronike i računarske tehnike, a posebno mikroprocesora iintegrisanih digitalnih procesora signala, digitalna obrada slike počela je da prodire i u mnoge druge

9


oblasti, gde ranije nije mogla biti korišćena zbog visoke cene. Tako se, na primer, digitalna obradaslike intenzivno koristi u medicini za obradu i popravku kvaliteta rendgenskih i ultrazvučnih slika,za trodimenzionalnu rekonstrukciju organa u tomografiji i nuklearnoj magnetskoj rezonansi, itd.Druge važne primene digitalna obrada slike je našla u fizici, astronomiji, biologiji, kriminalistici,metalurgiji, geologiji, pa čak i u arheologiji i rekonstrukciji umetničkih dela. U poslednjih desetakgodina digitalna obrada slike je našla primene i u filmu, televiziji, proizvodnji muzičkih spotova ireklama, robotici, kontroli proizvoda u industriji, sistemima za automatsko upravljanje, itd.Iako su ulazni i izlazni signali iz sistema za obradu slike veoma raznovrsni, kao i njihoveprimene, mnogi algoritmi za obradu su isti iako se koriste u veoma različitim oblastima. Zbog toga2 1. Osnovi digitalne obrade slikese svi metodi koji se koriste u digitalnoj obradi slike mogu svrstati u svega šest oblasti: metodi zareprezentaciju slike, metodi za poboljšanje slike, metodi za restauraciju slike, metodi za kompresijuslike, metodi za analizu slike i metodi za rekonstrukciju slike iz projekcija.

10


3.1 REPREZENTACIJA I MODELOVANJE SLIKEOsnovni problem reprezentacije slike je karakterizacija veličine koju predstavlja jedanelement slike, koji se kraće naziva piksel ili pel. Slika, zavisno od porekla, može predstavljatiosvetljenost objekata na sceni (ako je dobijena kamerom osetljivom na vidljivi deo spektra),apsorpcione karakteristike tkiva (kod rendgenskog snimanja), temperaturu objekata na sceni (kodinfracrvenih kamera), refleksione karakteristike tkiva (kod ultrazvučnih snimaka), itd.Važan problem reprezentacije slike je vernost kojom slika opisuje posmatranu fizičkupojavu. Vernost reprezentacije zavisi od kvaliteta senzora koji se koristi u kameri, ali i od procesaprostorne i amplitudske diskretizacije (tj. odabiranja i A/D konverzije). Reprezentacija slike se bavii raznim postupcima transformacije slike, koji se koriste za bolji opis sadržaja slike, popravkunjenog kvaliteta, kompresiju sadržaja, itd.U uskoj vezi sa problemima reprezentacije slike su i postupci modelovanja slike. Slika senajčešće modeluje statistički pomoću statističkih karakteristika prvog i drugog reda. Pri tome sečesto koristi pretpostavka o stacionarnosti slike, mada ova pretpostavka nije uvek ispunjena.Mnogo viši nivo modelovanja se koristi u analizi slike, gde se smatra da je slika sačinjenaod više objekata, a model definiše veze objekata na sceni.Poseban problem predstavlja reprezentacija i modelovanje sekvenci slika, gde se kaopromenljiva pojavljuje i vreme, odnosno, radi se o funkciji u trodimenzionalnom prostoru.Reprezentacija i modelovanje slike biće predmet proučavanja u glavama 2, 3, 4 i 5.

11


3.2 POBOLJŠANJE SLIKEKod metoda za poboljšanje slike osnovni cilj je da se promene neke karakteristike slike takoda ona bude pogodnija za prikaz na monitoru ili za dalju analizu. U principu se poboljšanjem nepopravlja informacioni sadržaj slike, već se olakšava korišćenje postojećih informacija.Metodi za poboljšanje slike su brojni, jer mnogo zavise od uslova pod kojima je slikadobijena, kao i od primene poboljšane slike. Zbog toga su mnogi postupci za poboljšanje slikeinteraktivni ili adaptivni. Najčešći metodi za poboljšanje slike su poboljšanje kontrasta, eliminacijašuma, izoštravanje slike, bojenje slike, itd. Kod nekih metoda svaki piksel slike se tretira nezavisnood ostalih, a u nekim drugim se pikseli tretiraju zavisno od svoje okoline. Za metode poboljšanjaslike je karakteristično da su najčešće veoma jednostavni tako da se mogu izvršavati i u realnomvremenu.Metodi za poboljšanje slike biće izložene u glavi 6.3.3 RESTAURACIJA SLIKERestauracija slike se takođe koristi da bi se poboljšao kvalitet slike, ali u slučajevima kadaje degradacija slike poznata ili kada se može formirati model degradacije. Tipični primeri1. Osnovi digitalne obrade slike 3restauracije odnose se na korekciju geometrijskih izobličenja optičkog dela kamere, uklanjanješuma čiji je statistički model poznat, korekciju smanjene oštrine slike usled pokreta ilidefokusiranja kamere, itd. Za razliku od prethodno pomenutih metoda za poboljšanje slike, metodirestauracije su mnogo kompleksniji i obično se ne izvršavaju u realnom vremenu.Metodi za restauraciju slike biće izložene u glavi 7.3.4 KOMPRESIJA SLIKESlika sadrži ogromnu količinu podataka. Na primer, jedna standardna filmska slika, čije sudimenzije 24 mm × 36 mm, ima oko 107 elemenata, ako je rezolucija filma 0.01 mm. Jednastandardna digitalna slika rezolucije 512 × 512 piksela ima oko 256 000 elemenata. Ako se svakipiksel predstavi sa 8 bita, za predstavljanje takve slike potrebno je 256 kB. Još veća količinapodataka sreće se kod sekvenci slika. TV sekvenca, čije je trajanje 1 s, zahteva oko 10 MB.Prenos ovako velikih količina podataka telekomunikacionim kanalima predstavlja ozbiljan

12


problem. Slični su problemi ako sliku ili video signal treba zapamtiti na nekom memorijskommedijumu. Da bi prenos i uskladištenje slika bio tehnički moguć i ekonomski isplativ, potrebno jeprimeniti neke tehnike kompresije, kojima se smanjuje broj bita potreban za reprezentaciju slike.S obzirom na značaj i potrebu za kompresijom podataka u slici, razvijen je veliki brojmetoda kompresije. Jedna grupa metoda kompresije redukuje broj bita za reprezentaciju slike bezikakvog gubitka informacija. Druga grupa metoda kompresije vrši kompresiju uz gubitakbeznačajne količina informacija. Naravno, stepen kompresije ove druge grupe metoda znatno jeveći. Za kompresiju podataka kod sekvenci slika takođe je razvijen veliki broj metoda, kojeomogućavaju vrlo veliki stepen kompresije čime je omogućeno uskladištenje i prenos video signalau digitalnoj formi.Metodi za kompresiju slike biće izložene u glavi 8.3.5 ANALIZA SLIKEAnaliza slike se sprovodi radi utvrđivanja kvantitativnih karakteristika objekata na slici injihovih međusobnih odnosa. Jednostavni primeri analize slike su nadzor automatskih proizvodnihlinija u industriji, automatska analiza slika u biomedicini, itd. Složeniji primeri analize uključuju iprepoznavanje oblika i koriste se u robotici i u širokoj oblasti poznatoj pod nazivom mašinski iliveštački vid (engl. computer vision).Analiza slike se sastoji iz više postupaka koji u izvesnoj meri oponašaju proces percepcije(opažanja) kod čoveka. U ovu grupu postupaka spadaju postupci za izdvajanje ivica, postupcisegmentacije, postupci za identifikaciju objekata na sceni, itd.Metodi za analizu slike biće izložene u glavama 9, 10, 11 i 12.3.6 REKONSTRUKCIJA SLIKE IZ PROJEKCIJARekonstrukcija slike iz projekcija je posebna grupa postupaka restauracije kojima serekonstruiše dvodimenzionalni (ili višedimenzionalni) objekat iz više jednodimenzionalnih (ili4 1. Osnovi digitalne obrade slikedvodimenzionalnih) projekcija. Ova grupa tehnika je najveću primenu našla u medicinskimuređajima (razne vrste skenera), ali i u nedestruktivnom ispitivanju materijala, astronomiji, itd.Metodi za rekonstrukciju slike biće ukratko opisane u glavi 13.

13


3.7 TERMINOLOGIJA I PREDSTAVLJANJE SLIKEU daljem izlaganju će se pod terminom monohromna slika (crno-bela ili siva slika)podrazumevati kontinualna funkcija f (x, y) koja predstavlja dvodimenzionalnu raspodeluintenziteta, a gde x i y predstavljaju prostorne koordinate. Vrednost funkcije f (x, y) predstavljanivo sivog u tački (x, y) . Digitalna monohromna slika predstavlja sliku f (x, y) kod koje sudiskretizovane i prostorne koordinate i intenzitet. Zbog toga digitalna slika ima konačan brojpiksela i može se predstaviti matricom čiji indeksi vrsta i kolona označavaju položaj posmatranetačke u slici, a vrednost elementa matrice predstavlja nivo sivog te tačke.Za razliku od uobičajenog Dekartovog pravouglog koordinatnog sistema (slika 1.1a), uobradi slike se mnogo češće koristi koordinatni sistem prikazan na slici 1.1b, koji vodi poreklo iztelevizije. Lako se može primetiti da se koordinatni sistem za sliku razlikuje od Dekartovog popoložaju koordinatnog početka, koji je sada u gornjem levom uglu, kao i po tome što su koordinatneose zamenile svoje uloge. Osim toga, ordinatna, x-osa, je usmerena nadole. Za reprezentacijudigitalne slike koristi se koordinatni sistem prikazan na slici 1.1c. Koordinate piksela digitalne slikesu celi brojevi m i n, a koordinatni početak odgovara tački [0,0]. Matrični koordinatni sistem, kojiodgovara uobičajenoj matričnoj notaciji (prva koordinata i označava vrstu, a druga koordinata jkolonu matrice), prikazan na slici 1.1d. On se od koordinatnog sistema sa slike 1.1c razlikuje samopo tome što koordinatnom početku odgovara tačka [1,1].(0,0) xyf(2,3)(0,0)xyf(2,3)[0,0]nmf[2,3][1,1]jif[2,3]

14


(a) (b) (c) (d)Slika 1.1 Pravougli koordinatni sistemi: (a) Dekartov sistem, (b) Sistem za reprezentaciju kontinualne slike,(c) Sistem za reprezentaciju digitalne slike, (d) Matrični sistem.3.8 ELEMENTI SISTEMA ZA OBRADU SLIKEMada struktura sistema za digitalnu obradu slike u značajnoj meri zavisi od njegovenamene, osnovne komponente sistema su u većini slučajeva povezane kao na slici 1.2. Osnovnukomponentu sistema predstavlja računar koji vrši obradu slike. Računar je spregnut sa ostalimdelovima sistema od kojih su najvažniji: memorija, video monitor, kamera sa uređajem zadigitalizaciju, ulazni uređaji, izlazni uređaji i uređaji za komunikaciju sa operaterom.1. Osnovi digitalne obrade slike 5Memorija služi za trajno uskladištenje digitalnih slika u matričnom formatu. U praksi se kaomemorijski medijumi najčešće koriste magnetski medijumi (disk, diskete, i znatno ređe traka),zatim optički diskovi (CD-ROM i digitalni optički disk).Pošto je u većini sistema za digitalnu obradu slike potrebno prikazati obrađenu slikuoperateru sistema, za tu svrhu se koristi poseban video monitor visoke rezolucije sa ekranom većihdimenzija. Računarski sistem takođe treba da ima još jedan manji monitor lošijih karakteristikapreko koga operater komunicira sa računarom.Kamera sa uređajem za digitalizaciju predstavlja osnovni uređaj za unos digitalnih slika uračunar. Treba napomenuti da danas postoje i kamere sa ugrađenim A/D konvertorom, koje kaoizlaz direktno daju digitalni signal. Ipak, kod većine savremenih sistema još uvek se koriste kameresa analognim izlazom koji je kompatibilan sa nekim TV standardom, dok deo za digitalizaciju slikepredstavlja komponentu sistema za obradu slike.ScenaRačunarMonitorKameraMemorijaKomunikacijasaoperateromIzlazni uređajiUlazni uređajiDigitalizacijaOstali ulazni uređaji služe za alternativne načine unošenja slika u računar. To su, pre svega,

15


razne vrste skenera, analogni video rikorderi, digitalni video rikorderi, nestandardne kamere,konvertori filmske slike u TV sliku, senzori medicinskih uređaja, itd. Naravno, slika se može unetiu računar i u digitalnom obliku pomoću izmenljivih memorijskih medijuma, kao i preko lokalneračunarske mreže ili Interneta.Izlazni uređaji takođe mogu biti veoma raznovrsni. Najvažniji među njima su uređaji zaizradu čvrstih kopija slike, kao što su razni laserski ili ink-džet štampači (crno beli ili u boji), videoprinteri za izradu fotografija, uređaji za izradu slajdova, analogni video rikorderi, digitalni videorikorderi, uređaji za snimanje na analogni optički disk, itd.Najčešći uređaji za komunikaciju računara sa operaterom su računarski monitor, tastatura imiš. Znatno ređe se koriste džojstik, grafička tabla i slični uređaji.6 1. Osnovi digitalne obrade slike

16


4. LITERATURA

[1] www.wikipedia.com

[2] “Osnovi obrade digitalne fotografije” prof.dr.Ranko Popovic

[3] PC Magazin jun 2010 .

[4] Jähne,B., Digital Image Processing: Concepts, Algorithms, and Scientific Applications, 3rd Ed., Springer-Verlag,Berlin Heidelberg, 1995.

17

http://www.wikipedia.com/


SADRZAJ:

1.UVOD1.1 METODA KOMPRESIJE BEZ GUBITAKA1.2. METODA KOMPRESIJE SA GUBICIMA

2.PRIMENA NAVEDENIH METODA2.1.WINDOWS BITMAP2.2.GIF

3.UVOD U OBRADU FOTOGRAFIJE3.1 REPREZENTACIJA I MODELOVANJE SLIKE3.2 POBOLJŠANJE SLIKE3.3 RESTAURACIJA SLIKE3.4 KOMPRESIJA SLIKE3.5 ANALIZA SLIKE3.6 REKONSTRUKCIJA SLIKE IZ PROJEKCIJA3.7 TERMINOLOGIJA I PREDSTAVLJANJE SLIKE3.8 ELEMENTI SISTEMA ZA OBRADU SLIKE

4.LITERATURA

18

obrada i priprema slike

Documents