Počítače a grafika. Ing. Radek Poliščuk, Ph.D. Přednáška č.7. z předmětu

Transkript

1 Ústav automatizace a informatiky Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně Přednáška č.7. z předmětu Počítače a grafika Ing. Radek Poliščuk, Ph.D. 1/14

2 Obsahy přednášek Přednáška 7 Zpracování obrazu: Základní úpravy snímků, obvyklé funkce v bitmapových editorech, konvoluční a Fourierovské filtry, detekce objektů a principy OCR. 2/14

3 Základní úpravy Geometrické úpravy obrazu Kompenzace natočení fotoaparátu na výšku (beze ztrát +/-90 a 180 ) Narovnání šikmého horizontu Korekce perspektivy (linie u architektury, rybí oko...) Spojení panoramatických záběrů (de-vinětace, sklenutí) 3/14

4 Základní úpravy Korekce barevné teploty: Digitální fotoaparáty a kamery se snaží o automatickou kompenzaci bílého bodu analýzou nejsvětlejších oblastí ve snímku (ne vždy to vyjde) Ručně: nejčastěji výběrem záchytného bodu, který odpovídá buď bílé nebo šedé v daném osvětlení (bílé oblečení, ubrus, zeď, šedý beton...) Důležitý je i záměr, v jakém světle si přejeme daný snímek podat. 4/14

5 Základní úpravy Ekvalizace = přemapování úrovní v bitmapě dle požadavků operátora Obvykle se expanduje kontrast v histogramu ( a..b %) Barevnost je možné oživit expanzí x-y gamutu (pozor na přetečení a šum) Korekcí kumulatitvní křivky je možné prosvětlit stíny a přemapovat gradaci. 5/14

6 Pokročilé bitmapové editory Operace s bitmapovým obrazem v režimu RGB, CMYK a nebo Lab: základní 2D operace (body, obdélníky, výplně, štětce/sprajty, text...), práce na úrovni barevných kanálů (ekvalizace,...); Operace nad celým obrazem nebo nad jeho vybranou částí: 2D transformace (translace, rotace, velikost, ořez, průhlednost), bitmapové filtry (konvoluční, fourierovské, uživatelské/pluginy,...); Práce s hladinami: obraz je možné skládat pomocí nezávislých průsvitek (průhlednosti, operace jen nad objekty v dané hladině,...); Práce s objekty: vektorové, textové, bitmapové; Skriptování: automatizace často opakovaných operací. 6/14

7 Bitmapové Filtry konvoluční (plovoucí matice) výpočtové (vzorce, podmínky...) celoplošné efekty (často ve formě pluginů) 7/14

8 Detekce objektů Vektorizace bitmapových předloh pro vektorové editory Detekce polohy objektů v průmyslové automatizaci často jen ČB obraz hledají se těžiště, hranice a vrcholy objektů: detekce hranic na principu rozdílu úrovní jasu, rozlišení ploch podle frekvenční charakteristiky textury Policejní aplikace detekce pohybu (změny scény, profil chůze...) automatizované sledování a rozpoznání papilárních linií (daktyloskopie) obrazu duhovky ( iris scan ) rysů obličeje (strojová Bertilonáž obličeje) detekce SPZ (+ následné OCR) Problémy: vysoké výpočetní nároky+nezanedbatelná cena HW, často jde spíš jen o efektní než o efektivní aplikace. 8/14

9 OCR OCR = Optical Character Recognition Rozpoznávání tištěného písma: od 50. let (Pošta: telegramy a PSČ, embosované karty), Latinka se považuje za prozkoumanou, řeší se východní znakové sady. Psané písmo: Omezení na specificky psané znaky, vyšší chybovost současná psací řešení jsou orientovaná spíš na americké psané písmo. Obvyklý postup: Identifikace odstavců, objektů a narovnání linek, normalizace; Detekce jednotl. znaků a slitků (včetně nalezení těžiště) vyhledání nejbližšího vzorku k FFT daného znaku ve slovníku (schopnost učení) 9/14

10 Závěr Byly probrány kapitoly: základní a typické úpravy snímků, obvyklé funkce v bitmapových editorech, možnosti filtrace obrazu, detekce objektů a principy OCR Z velké části jde o kreativní činnosti, pro které se jen těžko doporučují zaručené návody. Náměty do cvičení: Editory pro bitmapovou a vektorovou grafiku (diskuse) Ukázka extrémního využití panoramatických snímků (až 10GPix) 10/14

11 Konstrukce panoramat 11/14

12 Perspektiva má smysl 12/14

13 World Press Photoshop... aneb: Dramatické úpravy korekcí křivek, ani dobře míněné retuše snímků by se neměly přehánět... 13/14

14 Content-aware scaling 14/14