μετασχηματισμοί

1. • Σημειακοί μετασχηματισμοί
• Μετασχηματισμοί χρώματος
Επεξεργασία Ψηφιακής
Εικόνας

2. Εισαγωγή
2
 Το χρώμα είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας
περιγραφής, που συχνά απλουστεύει κατά πολύ
την διαδικασία αναγνώρισης αντικειμένων και την
εξαγωγή περιοχών.
 Οι άνθρωποι μπορούν να διακρίνουν χιλιάδες
διαφορετικές αποχρώσεις και εντάσεις χρωμάτων,
ενώ από τις αποχρώσεις του γκρι μόνο 20-30.
 Περίπου το 65% των αισθητήρων (κωνίων) στο
ανθρώπινο μάτι είναι ευαίσθητοι στο κόκκινο, 33%
στο πράσινο και μόνο το 2% στο μπλε.

3. Εισαγωγή
3
Η επεξεργασία έγχρωμης ψηφιακής εικόνας,
χωρίζεται σε δύο μεγάλες κατηγορίες
1. Επεξεργασία εικόνων πλήρους χρώματος: σε
αυτή την κατηγορία εντάσσονται εικόνες που
λαμβάνονται από αισθητήρες πλήρους
χρώματος.
2. Ψευδοχρωματισμός εικόνων: εδώ ο στόχος
είναι η ανάθεση χρώματος σε εικόνες επιπέδων
του γκρί.

4. Βασικά χαρακτηριστικά χρώματος
4
 Ακτινοβολία (Radiance)
είναι το συνολικό ποσό ενέργειας που
εκπέμπεται από την πηγή φωτός. Μετράται σε
Watts.
 Φωτεινότητα (Luminance)
είναι μία εκτίμηση του ποσού της ενέργειας που
φτάνει στον παρατηρητή. Μετράται σε lumens
(lm).
 Λαμπρότητα (Brightness)
είναι ένας υποκειμενικός παράγοντας.
Εμπεριέχει το στοιχείο της φωτεινότητας
(Intensity), που είναι ο αχρωματικός
παράγοντας. Τα επίπεδα του γκρι είναι
κλίμακα μέτρησης της έντασης.

περιγραφήφωτεινήςπηγής

5. Βασικά χαρακτηριστικά χρώματος
5
 Απόχρωση ή χροιά (Hue):
αντιπροσωπεύει το επικρατέστερο χρώμα έτσι
όπως το αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής.
 Καθαρότητα ή κορεσμός (Saturation):
αναφέρεται στην καθαρότητα του χρώματος, σε
σχέση με την «ποσότητα» άσπρου φωτός με το
οποίο αναμειγνύεται (τα καθαρά χρώματα είναι
πλήρως κορεσμένα).
 Λαμπρότητα (Brightness):
είναι ένας υποκειμενικός παράγοντας. Εμπεριέχει
το στοιχείο της φωτεινότητας (Intensity), που
είναι ο αχρωματικός παράγοντας. Τα επίπεδα
του γκρι είναι κλίμακα μέτρησης της έντασης.

περιγραφήχρώματος

6. Φωτεινότητα (brightness)
6
 Η φωτεινότητα είναι η ιδιότητα μιας εικόνας που
καθορίζει το ποσό των φωτεινών και σκοτεινών
περιοχών της.
 Ειδικότερα η φωτεινότητα δείχνει το ποσοστό του
μαύρου που περιέχεται μέσα στο χρώμα.
 Ισχύει: P*=P+A
P* είναι η τιμή του pixel μετά την μεταβολή
P* είναι η τιμή του pixel μετά την μεταβολή
Α είναι η σταθερά της μςταβολής Α<0 ή Α>0

7. Φωτεινότητα (brightness)
7
Αρχική εικόνα-Κανονικής φωτεινότητας
Εικόνα Χαμηλής ΦωτεινότηταςΕικόνα Υψηλής Φωτεινότητας

8. Αντίθεση (contrast)
8
 Αντίθεση μιας εικόνας είναι η
αντίθεση των φωτεινών και των
σκοτεινών περιοχών της.
 Αύξηση αντίθεσης: Όταν λέμε ότι
αυξάνουμε την αντίθεση μιας
εικόνας εννοούμε ότι οι φωτεινές
περιοχές γίνονται φωτεινότερες και
οι σκοτεινές σκοτεινότερες.
 Μείωση αντίθεσης: Όταν λέμε ότι
μειώνουμε την αντίθεση μιας
εικόνας εννοούμε ότι οι φωτεινές
περιοχές της σκουραίνουν και οι
σκοτεινές φωτίζουν.

9. Αντίθεση (contrast)
9
Εικόνα κανονικής αντίθεσης
Εικόνα Χαμηλής Αντίθεσης Εικόνα Υψηλής Αντίθεσης

10. Gamma (γ) διόρθωση
10
 (pixel εξόδου)=(pixel εισόδου) 1/γ
 Με τον μετασχηματισμό έντασης που αντιστοιχεί
σε «διόρθωση γ» η αρχική εικόνα μετατρέπεται σε
μία Εικόνα φωτεινότερη ή σκοτεινότερη, ανάλογα
με την τιμή της μεταβλητής γ

11. Gamma (γ) διόρθωση
11
Αρχική εικόνα
Εικόνα με μεγάλη τιμή γΕικόνα με μικρή τιμή γ

12. Χρωματικοί μετασχηματισμοί
12
Αποχρώσεις του γκρι

13. Χρωματικοί μετασχηματισμοί
13
Ασπρόμαυρη εικόνα
Η εξίσωση που μετατρέπει την
εικόνα σε ασπρόμαυρη
(δυαδική ) είναι:
s = sgn(r – r*)
Όλα τα χρωματικά επίπεδα r
της αρχικής εικόνας που είναι
μεγαλύτερα ή ίσα του επιπέδου
r* μετατρέπονται στη δυαδική
τιμή 1 (άσπρο) ενώ όλα τα άλλα
στο 0 (μαύρο).

14. Ασπρόμαυρη εικόνα
14
Αρχική εικόνα Ασπρόμαυρη