számítógépes képelemzés 2007/08 i. félév
DESCRIPTION
Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév. Számítógépes képelemzés. FONTOS FOGALMAK A képfeldolgozás a képek olyan típusú átalakítása (képből >> képet transzformáció) , amelynek célja a lényeges és a lényegtelen információk különválasztása. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/1.jpg)
Számítógépes Számítógépes képelemzésképelemzés2007/08 I. félév2007/08 I. félév
![Page 2: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/3.jpg)
Számítógépes Számítógépes képelemzésképelemzés
FONTOS FOGALMAKFONTOS FOGALMAK•A képfeldolgozás a képek olyan típusú átalakítása (képből >> képet transzformáció), amelynek célja a lényeges és a lényegtelen információk különválasztása.
•A képelemzés, nem más, mint a képek számszerű adatokkal történő jellemzése (képből >> adatot).
•A paramétereket az adott környezetbe visszahelyezve végezhető a képértelmezés (adat << >> kép).
![Page 4: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/4.jpg)
Képelemzés a mindennapi Képelemzés a mindennapi életbenéletben
(a) fal felület, (b) mérőedény, (c) térkép
(a) (b) (c)
![Page 5: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/5.jpg)
Képelemzés az anyagtudománybanKépelemzés az anyagtudományban(a) ferrites acél, N=100X, (b) karbon szálas kompozit, a (a) ferrites acél, N=100X, (b) karbon szálas kompozit, a
szálak elhelyezkedésére jellemző hatósugár szerinti szálak elhelyezkedésére jellemző hatósugár szerinti
vázszerkezettelvázszerkezettel
(a) (b)
(b)
![Page 6: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/6.jpg)
Képelemzés az anyagtudománybanKépelemzés az anyagtudományban CeOCeO22 szinterelt kerámia szinterelt kerámia
![Page 7: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/7.jpg)
Képelemzés az urbanisztikábanKépelemzés az urbanisztikábanMbour növekedése 1978-1997Mbour növekedése 1978-1997
![Page 8: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/8.jpg)
Képfeldolgozás a komputergrafikábanKépfeldolgozás a komputergrafikábanVirtuális holdudvarVirtuális holdudvar
![Page 9: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/9.jpg)
Képfeldolgozás a biológiábanKépfeldolgozás a biológiábanPollen 3D rekonstrukcióPollen 3D rekonstrukció
![Page 10: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/10.jpg)
Az emberi látás sajátosságaiAz emberi látás sajátosságai
KépfeldolgozásKépfeldolgozás Emberi látásEmberi látás
• a tárgyak a tárgyak világosságát, világosságát, • a tárgyak színét,a tárgyak színét,• a tárgyak alakját,a tárgyak alakját,• a tárgyak a tárgyak mozgását,mozgását,• a tárgyak a tárgyak térbeliségét.térbeliségét.
Során Során érzékeljükérzékeljük
![Page 11: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/11.jpg)
Az emberi szem Az emberi szem felépítésefelépítése
40-43 D
17-20 D
A lencsék fénytörő képességét dioptriával fejezzük ki, ami nem más, mint a méterben kifejezett fókusztávolság reciproka.
![Page 12: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/12.jpg)
Csapok (szín) és pálcikák Csapok (szín) és pálcikák (világosság)(világosság)
120 millió 120 millió pálcika,pálcika,
6 millió csap,6 millió csap,
1 millió 1 millió idegrost...idegrost...
![Page 13: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/13.jpg)
Sötét adaptációSötét adaptáció
![Page 14: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/14.jpg)
A csapok spektrális A csapok spektrális érzékenységeérzékenysége
vörös szín érzékelését végző csapok jele P (protos), a zöld D (deuteros), a kék T (tritos) jelű
![Page 15: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/15.jpg)
Pálcikák és csapok Pálcikák és csapok elhelyezkedéseelhelyezkedése
![Page 16: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/16.jpg)
TérlátásTérlátás• a fókuszban a fókuszban lévő tárgy képe a lévő tárgy képe a látógödörbe,látógödörbe,• a távolabb lévő a távolabb lévő tárgy képe a tárgy képe a retinának az retinának az egyik felére egyik felére (nazális), míg(nazális), míg•a közeli pont a közeli pont képe a retina képe a retina másik másik (temporális) (temporális) részére kerül.részére kerül.
![Page 17: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/17.jpg)
A szem felbontása(i)A szem felbontása(i)
• Geometriai felbontásGeometriai felbontás.. Az a legkisebb Az a legkisebb látószög, amely mellett sötét alapon lévő két látószög, amely mellett sötét alapon lévő két világos pont még éppen nem olvad egybe. világos pont még éppen nem olvad egybe. Nagysága függ a fény hullámhosszúságától, zöld Nagysága függ a fény hullámhosszúságától, zöld fényben a legjobb a felbontás: 0,5 – 1,0 fényben a legjobb a felbontás: 0,5 – 1,0 szögperc. A kényelmes olvasás szögperc. A kényelmes olvasás szemtávolságában 250 [mm], ez az érték 0,07 - szemtávolságában 250 [mm], ez az érték 0,07 - 0,15 [mm] pontok közötti távolságot jelent.0,15 [mm] pontok közötti távolságot jelent.
• Fényintenzitás felbontásFényintenzitás felbontás. Azt a fényerősség . Azt a fényerősség intervallumot jelenti, amelyben a szemünk intervallumot jelenti, amelyben a szemünk működni képes. Ez az intervallum hihetetlenül működni képes. Ez az intervallum hihetetlenül nagy, tudniillik a kétszeres fényerősség- nagy, tudniillik a kétszeres fényerősség- változás, csak természetes logaritmus kettő-változás, csak természetes logaritmus kettő-szeres fényérzet növekedést eredményez. Vagyis szeres fényérzet növekedést eredményez. Vagyis a százszoros fényerősség változás csak 4,6 (ln a százszoros fényerősség változás csak 4,6 (ln 100) szoros fényérzet erősödést hoz létre.100) szoros fényérzet erősödést hoz létre.
![Page 18: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/18.jpg)
Érzékelt Érzékelt fénysűrűségfénysűrűség
![Page 19: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/19.jpg)
Érzékelt Érzékelt fénysűrűségfénysűrűség
Fényerősség: Ha egy 6×105 m2 felületű testet 1700°C-ra (platina dermedéspontja) hevítünk, akkor izzani kezd, erőssége 1 cd (candella).
Fénysűrűség:Felületi fényesség egy megvilágított testnél. Mértékegysége 1 sb (stilb) = 104 cd/m2 = 3141,6 MiliLambert (mLa)
Fényáram: Az a fénymennyiség, ami 1 cd fényerősség egységnyi térszögben (1 steradian) időegység alatt. Mértékegysége 1 lm (lumen) = 1 cd×sr (steradian).
A megvilágítás erőssége: Ha 1 lm fényáram 1 m2-nyi felületre esik merőlegesen. Mértékegysége 1 lx (lux).
![Page 20: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/20.jpg)
A szem felbontása(i)A szem felbontása(i)
• Időbeli felbontásIdőbeli felbontás. A recehártyánkon . A recehártyánkon megjelenő képek nem tűnnek el azonnal, az megjelenő képek nem tűnnek el azonnal, az 1/8 másodpercnél rövidebb ideig tartó képek 1/8 másodpercnél rövidebb ideig tartó képek összeolvadnak az érzékelésünkben. Így az összeolvadnak az érzékelésünkben. Így az 1/15 másodpercnél rövidebb időre felvillanó 1/15 másodpercnél rövidebb időre felvillanó képeket nem tudjuk elkülöníteni, ezt képeket nem tudjuk elkülöníteni, ezt használjuk ki a televíziós képek használjuk ki a televíziós képek továbbításakor, amikor másodpercenként 16-továbbításakor, amikor másodpercenként 16-25 állóképet látunk, amit folyamatos 25 állóképet látunk, amit folyamatos mozgásként érzékelünk.mozgásként érzékelünk.
•SzínfelbontásSzínfelbontás. A színárnyalatok . A színárnyalatok elkülönítésének képessége. 200 különböző elkülönítésének képessége. 200 különböző színárnyalatot tudunk megkülönböztetni.színárnyalatot tudunk megkülönböztetni.
![Page 21: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/21.jpg)
Időbeli felbontásIdőbeli felbontás
![Page 22: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/22.jpg)
ElektromágnElektromágnesesesessugárzások sugárzások hullámhosszahullámhossza, színe, színe
![Page 23: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/23.jpg)
• Színárnyalat (hue)Színárnyalat (hue) - a fény - a fény hullámhosszúságától függ. A szemünk kb. 200-hullámhosszúságától függ. A szemünk kb. 200-féle színárnyalat megkülönböztetésére képes.féle színárnyalat megkülönböztetésére képes.
• Világosság vagy fényintenzitás (intensity)Világosság vagy fényintenzitás (intensity) - a fényforrás által kibocsátott fotonok - a fényforrás által kibocsátott fotonok mennyisége, illetve az egységnyi felületre mennyisége, illetve az egységnyi felületre beérkező fotonok száma. Például a barna szín beérkező fotonok száma. Például a barna szín spektrális eloszlása a sárgával azonos, de más a spektrális eloszlása a sárgával azonos, de más a világosság értéke. Átlagosan mintegy ötszáz világosság értéke. Átlagosan mintegy ötszáz intenzitásfokozatot tudunk a szemünkkel intenzitásfokozatot tudunk a szemünkkel megkülönböztetni.megkülönböztetni.
• Telítettség (saturation)Telítettség (saturation) - a fehér összetevő - a fehér összetevő mennyisége. A spektrum-színek 100 %-os mennyisége. A spektrum-színek 100 %-os telítettségűek, nincs fehér összetevőjük. telítettségűek, nincs fehér összetevőjük. Ugyanakkor például a rózsaszín néhány Ugyanakkor például a rózsaszín néhány százalékban fehér összetevőt tartalmazó vörös. százalékban fehér összetevőt tartalmazó vörös. Az átlagos szem húsz különböző telítettségi Az átlagos szem húsz különböző telítettségi fokozatot tud elkülöníteni.fokozatot tud elkülöníteni.
A színek (színérzet) A színek (színérzet) jellemzőijellemzői
![Page 24: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/24.jpg)
A színfaA színfa
![Page 25: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/25.jpg)
A színfaA színfa
![Page 26: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/26.jpg)
A színfaA színfa
![Page 27: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/27.jpg)
A világosság A világosság és a és a telítettség telítettség hatásahatásaKülönböző Különböző világosságú zöld világosságú zöld színek színek spektrumaspektruma
Különböző Különböző telítettségű zöld telítettségű zöld színek színek spektrumaspektruma
![Page 28: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/28.jpg)
•A A geometriai geometriai felbontóképességfelbontóképesség a a hullámhosszhullámhossz függvénye, függvénye, amely zöld fény esetén amely zöld fény esetén maximumot mutat.maximumot mutat.
•A A relatív relatív fényérzékenységfényérzékenység is a is a hullámhossz hullámhossz függvénye, függvénye, amennyiben különböző amennyiben különböző hullámhosszúságú hullámhosszúságú fényforrás ugyanolyan fényforrás ugyanolyan intenzitású fényt bocsát intenzitású fényt bocsát ki, a zöld fényforrást ki, a zöld fényforrást érzékeljük fényesebbnekérzékeljük fényesebbnek
Az emberi látás Az emberi látás jellegzetességeijellegzetességei
![Page 29: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/29.jpg)
Összetett alakzatokÖsszetett alakzatok(a) folytonosság (a) folytonosság érzékeléseérzékelése(b) zárt alakzatok(b) zárt alakzatok(c) szimmetria (c) szimmetria felismerésefelismerése
Virtuális Virtuális alakzatokalakzatok érzékelése az élek érzékelése az élek meghosszabbításávmeghosszabbításávalal(a) virtuális (a) virtuális háromszögháromszög(b) hatágú csillag(b) hatágú csillag(c) "HÉT" felírat(c) "HÉT" felírat
![Page 30: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/30.jpg)
A Mach-A Mach-féle féle jelenségjelenség
![Page 31: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/31.jpg)
Hosszúsági Hosszúsági csalódásokcsalódások
(a)(a) hosszúsági csalódáshosszúsági csalódás
(b) hasábok méretének (b) hasábok méretének torzulásatorzulása
(c) ferde téglalap (c) ferde téglalap átlóinak látszólagos átlóinak látszólagos hosszúságahosszúsága
![Page 32: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/32.jpg)
AlakváltozásAlakváltozás
(a) alakváltozás ferde (a) alakváltozás ferde vonalak vonalak közöttközött
(b) Poggendorf-féle (b) Poggendorf-féle optikai csalódásoptikai csalódás
(c) párhuzamos vonalak (c) párhuzamos vonalak torzulásatorzulása
![Page 33: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/33.jpg)
Nagyságbeli csalódás Nagyságbeli csalódás különböző különböző síkidomoknálsíkidomoknál
(a) körök(a) körök
(b) négyzetek(b) négyzetek
![Page 34: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/34.jpg)
Fehér és fekete Fehér és fekete idomokidomok
(a) szétsugárzás(a) szétsugárzás(b) kontraszt(b) kontraszt (b) Rubin-(b) Rubin-
ábraábra
(a) Necker-(a) Necker-kockakocka
TöbbértelműsTöbbértelműségég
![Page 35: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/35.jpg)
A képfeldolgozás folyamataA képfeldolgozás folyamataa) A képek érzékelése és rögzítése.b) A képek feldolgozása: a lényeges és a lényegtelen
információk különválasztása. A {szürke képből >> szürke képet} transzformációk végrehajtása.
c) Detektálás. A képeken található – vizsgálni kívánt – jellegzetességek ('features'), vagy objektumok ('object') megkülönböztetése, s a háttértől való elválasztása. Bináris képek létrehozása: a {szürke képből >> bináris kép} transzformáció segítségével.
d) A bináris képek átalakítása {bináris képből >> bináris kép}, a mérés előkészítése.
e) A mérés végrehajtása. A {képből >> adat} transzformáció segítségével. A mérési eredmények előállítása.
f) A mérési eredmények értelmezése {adatok << >> képi környezet}.
![Page 36: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/36.jpg)
A képfeldolgozás történeteA képfeldolgozás története
Első generációs rendszerekElső generációs rendszerekképek elektromos jelekké való átalakítása, analóg feketedés mérő műszer
![Page 37: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/37.jpg)
1968: Bausch & Lomb 1968: Bausch & Lomb
• a fekete-fehér képet mikro-számítógép segítségével tárolta
• csak a szürke szintek átmeneteit (A) rögzítették
Második Második generációgeneráció
![Page 38: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/38.jpg)
Második generációMásodik generáció• egyedi képpontok (‘pixel’), 64 különböző szürkeségi szint
• legfontosabb alapműveletek: erózió, dilatáció,vázszerkezet
![Page 39: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/39.jpg)
• 1980-81: a Kontron és a Cambridge kifejlesztette a teljesen szoftver alapú képelemző berendezést
Harmadik generációHarmadik generáció
![Page 40: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/40.jpg)
Negyedik generációNegyedik generáció• 1990-92: Képek rögzítése és képfeldolgozás egy megfelelő célszámítógép, hardver segítségével.hardver segítségével. Speciális áramkörök végezték a képek gyors feldolgozását. A morfológiai processzorokhoz kapcsolt személyi számítógépek csupán az adatok kiolvasását, és a műveletek irányítását végezték.
![Page 41: Számítógépes képelemzés 2007/08 I. félév](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062518/56814075550346895dabf4bf/html5/thumbnails/41.jpg)
Ötödik generációÖtödik generáció
• 1999-2000: A számítógépek sebességének növekedésével: szoftver-alapú képelemzőkszoftver-alapú képelemzők..
•Az ötödik generációs eszközökben képfeldolgozó kártya ('frame grabber card') végzi a videokamerák jelének átalakítását.
• Teljesen digitális kamerák esetén a számítógép a képet szabványos porton (FireWire I-link) keresztül is képes fogadni.
•Az újabb fejlesztések célja az intelligensintelligens (tanuló) rendszerek kifejlesztése.
Digitális fényképFront polimerizáció