Uvod u digitalnu obradu slika

Digitalna obrada slike postupak je za izvođenje algoritama za obradu slike na digitalnim slikama. Digitalna obrada slike sadrži obradu slika poput čitanja, analiziranja i manipuliranja slikom te izvođenje bilo koje vrste operacija na istoj, poput poboljšanja informacijske reprezentacije slike, obrade slikovnih podataka za pohranu, prijenos i predstavljanje. Digitalna obrada slike koristi se u projektima koji se bave klasifikacijom, ekstrakcijom značajki, prepoznavanjem uzoraka itd. Tehnike koje se koriste u digitalnoj obradi slike su uređivanje slika, obnavljanje slike, linearno filtriranje, pikselacija, podudaranje značajki u točkama, analiza glavnih komponenata, nezavisna analiza komponenti itd.

Što je slika?

Slika je predstavljena kao funkcija F (a, b) koja je dvodimenzionalna gdje su a i b prostorne ili ravnine koordinate. Raspon 'F' u bilo kojoj točki (a, b) naziva se intenzitetom slike u toj točki. Ako su a, b i vrijednosti f konačne, za sliku se kaže da je digitalna slika. Digitalna slika sastoji se od piksela koji imaju određene lokacije i vrijednosti. Vrijednost piksela kretala se u rasponu od 0 do 255.

Primjer:

Donja slika prikazuje sliku i odgovarajuće piksele točke

Slika i njeni pikseli

Objasnite obradu slike

Obrada slike definirana je kao tehnika za poboljšanje neobrađenih slika snimljenih pomoću različitih senzora vida za razne primjene kao što su medicinsko snimanje, filmska industrija, inteligentni transport itd. Da biste primijenili tehnike obrade slike, prvi korak je digitalizacija slike u datoteku slike, Nadalje, metode se moraju primijeniti za preuređivanje dijelova slike, kako bi se poboljšalo odvajanje boja i poboljšala kvaliteta.

Primjer: Medicinska aplikacija koristi tehnike obrade slike za poboljšanje slike, u tomografiji i u simulacijskim operacijama. Tomografija je metoda koja se koristi za rendgensku fotografiju.

Vrste slika

  • Slika koja sadrži samo elemente s dva piksela koji su 1 i 0, pri čemu 1 predstavlja bijelu boju, a 0 predstavlja crnu boju nazivamo binarnom slikom ili jednobojnom.
  • Slika koja se sastoji od jedine crno-bijele boje naziva se crno-bijela slika.
  • Postoji '8-bitna slika u formatu boja' koja sadrži 256 različitih nijansi boja i obično poznata kao Grayscale Image. U ovom, 0 predstavlja Crnu, 127 označava sivu i 255 bijelu.
  • Drugi je '16 -bitni format boja 'koji u sebi ima 65.536 različitih boja. U ovom je formatu distribucija boja različita od slike u sivim tonovima.

16-bitni format dalje je podijeljen u tri formata koji su crveni, zeleni i plavi skraćeni kao RGB format.

Reprezentacija slike

Slika je prikazana kao niz ili matrica kvadratnih piksela raspoređenih u redove i stupce. Matlab je vrlo dobra platforma za preuzimanje, čitanje i obradu slika. Također ima i alat za obradu slika. Poznato je da je slika izložena u obliku stupaca i redaka, kako je prikazano u nastavku:

Ova jednadžba je niz digitalne slike u kojoj se svaki element naziva pixel.

Primjer: Za čitanje slike moramo upotrijebiti sljedeću naredbu u MatLabu

i=imread('F:\image.jpg.webp');

Nakon izvršavanja ove naredbe slika će biti spremljena u varijablu I kao trodimenzionalni niz ili matricu kao što je prikazano na donjoj slici. Niz ima veličinu 225X224X3. Ima različite vrijednosti piksela u rasponu od 0 do 255.

Prikaz slike u nizu

Nakon prikazivanja slike pomoću sljedeće naredbe:

show(i)

Također možemo vidjeti vrijednosti piksela određene točke kao što je prikazano na donjoj slici. Prikazuje položaj zašiljenog piksela kao (X, Y) i vrijednosti RGB koji su detalji boje u crvenoj, zelenoj i plavoj boji.

Položaj piksela i RGB vrijednosti

U MatLabu se različite funkcije mogu izvoditi na slikama kao što su čitanje, prikazivanje, promjena veličine, rotacija, izoštravanje, dodavanje buke, uklanjanje buke, filtracija, otkrivanje rubova, otkrivanje kutova, mapiranje i još mnogo toga.

Faze obrade slike

  1. Akvizicija: Akvizicija slike definira se kao preuzimanje ili dohvaćanje slike pomoću bilo koje vrste senzora vida. Glavni rad uključuje skaliranje i pretvorbu boja koja je RGB u siva ili siva u RGB
  2. Poboljšanje slike: poboljšanje slike znači poboljšanje kvalitete slike oštrinom ili osvjetljavanjem slike. To se radi kako bi se lakše prepoznale njegove značajke.
  3. Obnavljanje slike: obnavljanje slike bavi se uklanjanjem šuma ili zamućivanjem slike kako bi se poboljšala njena čitljivost.
  4. Višestruka razlučivost i obrada vjetrova: Korištenjem ovih tehnika slike se mogu prikazati u nekoliko stupnjeva.
  5. Kompresija slike: Kompresija slike bavi se veličinom ili rezolucijom slike. Na sliku se primjenjuje za smanjenje troškova skladištenja kao i prijenosa.
  6. Otkrivanje i prepoznavanje objekta: To je otkriti i prepoznati sliku i dodijeliti joj stvarnu naljepnicu otkrivanjem karakteristika slike.

Primjena digitalne obrade slike

  • Najpoznatija i najkorisnija primjena obrade slika su duboke neuronske mreže. Duboke neuronske mreže su mreže koje se mogu obučiti i testirati u različite svrhe koristeći slikovne podatke. U ovome je sirova slika općenito dostupna. Podatke o slikama prvo je potrebno prethodno obraditi, a zatim ih koristiti u svrhe treninga. P
  • ponovna obrada slike uključuje smanjenje buke, uklanjanje efekta zamućenja, izjednačavanje intenziteta pomoću FFT-a i još mnogo toga. Daljnje značajke slikovnih podataka moraju se izdvojiti i pomoću njih se može obučiti mreža. Ova se mreža može osposobiti za klasifikaciju bilo koje vrste podataka kao što su promet, lica, scene itd.
  • Rezultat mreže ovisi o vrsti i kvaliteti slikovnih podataka koji su korišteni za trening. Na mreži je dostupno mnogo mreža poput AleNet-a, GoogleNet-a, VGG-a itd. Koje su obučavane o različitim vrstama slika.

Zaključak

U ovome je raspravljan samo uvodni dio obrade slike. Obrada slike je u današnjem scenariju vrlo velika. Na primjer, postoje različiti filtri koji se mogu primijeniti na sliku. Postoje mnoge tehnike koje se mogu primijeniti na sliku u različite svrhe, poput otkrivanja i klasifikacije predmeta, lokalizacije scene, prepoznavanja lica, prepoznavanja uzorka itd.

Preporučeni članci

Ovo je vodič za digitalnu obradu slika. Ovdje razgovaramo o Uvodu, Što je slika, Vrste slika i Primjenama digitalne obrade slika. Možete i proći kroz naše druge povezane članke da biste saznali više -

  1. Knjižnice strojnog učenja
  2. Softver za digitalni potpis
  3. Što je obrada podataka?
  4. Verzija MATLAB-a
  5. Kako implementirati boju u Matlab?

Kategorija:

Veliki podaci