Számítógépes látórendszerek - Ellenőrző kérdések: Javítás képtartományban
Mit jelent a hisztogram?
Ismertesse a hisztogramtranszformáció működését és felhasználási lehetőségeit.
Hisztogram
A kép hisztogramja a fényességértékek vagy az egyes színcsatornákon felvett értékeinek eloszlását (sűrűségfüggvényét) mutatja. A lehetséges színértékek tengelyére az egyes színértékek gyakoriságát viszik fel. Minél magasabb ez, annál többször fordul elő az adott színérték a képen.
A digitális képfeldolgozásban a hisztogram a kép színértékeiről vagy szürkeségi fokozatáról készül. Ez alapján adatok nyerhetők az előforduló színekről, kontrasztokról és fényességekről. Egy színes képről több hisztogram is készíthető az egyes színcsatornák, vagy az összes szín szerint. Mivel a legtöbb eljárás a fekete-fehér képeket támogatja, ezért inkább az egyes színcsatornák hisztogramját használják, ami lehetővé teszi a kép feldolgozásának azonnali folytatását. A színcsatornák száma az alapszínek számától függ: RGB estén három, CMYK esetén négy.
Működés, felhasználás
A digitális fényképészet gyakran használ hisztogramot. A jól felszerelt digitális fényképezőgépek valós időben mutatnak hisztogramokat, hogy így segítsék a képi egyensúly megtalálását. Ez pontosabb képszerkesztést tesz lehetővé, mint ami a kamerakép alapján tehetséges lehetne. Felismerhetők és javíthatók például a világítás hibái, ha a kép túl sötét vagy túl világos lenne. A kép későbbi feldolgozásában sokat számítanak a rajta levő kontrasztok és a fényességek, ezért érdemes a hisztogramokat figyelni.
A hisztogramok egy klasszikus felhasználása a színegyensúly beállítása (equalizing). A hisztogramot és a megfelelő színeket egy alkalmas függvénnyel transzformálják. Jobban kiegyensúlyozza a színeket, mint a kontrasztok erősítése.
Forrás
Milyen fontosabb zajok jellemezhetik a képeket?
Sorolja fel a lehetséges eljárásokat ezek eltüntetésére?
Ismertesse a konvolúciós ablakkal történő képjavítás módszerét.
Digitális zaj típusok jellemzése
[TODO]
Hogyan tudunk simító szűrőt készíteni?
Hogyan hat a képre a konvolúciós kernel mérete és a kernelen belüli értékek elrendezése?
Milyen előnyei vannak az alábbi kernelnek: [ 1 2 1 ; 2 4 2 ; 1 2 1 ]?
Ismertesse a Gauss szűrő lényegét.
Hogyan működnek az élesítő szűrők?
Miben különbözik egy élesítő és egy élkereső szűrő?
Milyen változtatást hajt végre a képen az alábbi szűrő: [ -2 -1 0 ; -1 1 1 ; 0 1 2 ]?
Milyen rank-szűrőket ismerünk, ismertesse ezek használatát.
Milyen előnyei vannak a median szűrőnek.
Hogyan hat a szűrésre a kernelméret és a kernel többszörös végrehajtása?
Ismertesse az élkeresés alapvető módszereit:
DoG, első és második deriváltak, Canny, Frei & Chen (a konkrét kernelek nem szükségesek).
Hogyan lehet az élkeresés eredményén javítani ha több-féle eljárásra is lehetőségünk nyílik (pl. Sobel)?
Hogyan hat a kernelméret az élkeresésre?
Milyen jellegű geometriai torzítások terhelhetik a képet?
Ismertesse a perspektív illetve a radiális és tangenciális torzítás hatását és kezelésének módját.
Hogyan tudjuk visszaállítani az eredeti arányokat egy ferde kamerával követett síkbeli képen?
Milyen interpolációs technikákat ismer?
Ismertesse a legközelebbi szomszéd, a bilineáris és a biköbös interpolációs technikák alapelvét (képletek nem szükségesek).
Ebben az értelemben az adott mennyiségű képpontból nagyobb felbontású, több képpontot tartalmazó képet állítunk elő. Motiválhatja például a kép nagyításának igénye.
- Legközelebbi szomszéd: A nagyított kép egyes pixeleinek értékeit az alapján határozzuk meg, hogy melyik eredeti pixelhez vannak legközelebb, azzal tesszük őket egyenlővé. Pixeles képet eredményez.
- Bilineáris: Az új pixelek értékét mindkét irányban lineárisan interpoláljuk (név innen), azaz egyenest illesztünk a két közeli eredeti pixel érték közé, és a keresett érték az egyenes pixelnek megfelelő helyén felvett értéke lesz. Az egyenesillesztést tehát a legközelebbi 4 pixel alapján hajtjuk végre. Furcsa artifact-okat tud okozni, viszont nagyon gyors.
- Biköbös (bicubic): Lassabb a bilineárisnál, de szebb eredményt is ad. A legközelebbi 16 pixel alapján számol. Figyelembe veszi a szomszédos pixel értékeket, az x-y irányú deriváltakat és kereszt deriváltakat. [TODO?]
- Lánczos
- Komplex megoldások
- Görbeillesztés
- Fraktál
- Scale2x, 3x, 4x
Mit jelent a képi matematika?
Milyen műveleteket alkalmazhatunk a gyakorlatban?
Adja meg, hogy melyik eljárás milyen feladatra használható.
Képi matematika esetén végezhetünk műveleteket kép-érték vagy kép-kép között.
A lehetséges műveletek:
- összeadás/kivonás/átlagolás
- szorzás/osztás/normalizálás
- maximum/minimum
- logikai műveletek (főleg bináris képeknél)
A szorzás művelet használható textúrázásra (maszkolásra). A kivonás használható különbségképzésre, a háttér eltávolítására (mozgó/elmozdult objektumok keresésére).
