Bevezetés. Kató Zoltán. Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

Átírás

1 Bevezetés Kató Zoltán Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

2 2 Digitális képfeldolgozás digitális képfeldolgozás számítógépes grafika digitális kép leírás számítógépes látás, képelemzés

3 3 A képfeldolgozás társterületei Számítógépes képfeldolgozás: képi információ feldolgozása, az eljárások/problémák bemenete és kimenete is kép. Képi alakfelismerés, képmegértés, számítógépes látás: mit ábrázol a kép, osztályozás. vizuális információ kinyerés, képi mérések Számítógépes grafika: képek előállítása, megjelenítése.

4 4 Digitális kép Diszkrét értékeket tartalmazó táblázat A digitális kép egy elemének elnevezése: pixel (picture element, 2D) vagy voxel (volume element, 3D).

5 5 Az első digitális képek A korai Bartlane-rendszer 5 árnyalattal kódolt. A fotókat távíró lyukszalagról rekonstruálták.

6 6 Az első digitális képek 1929, 15 árnyalat, (London New York) tengeralatti kábelen továbbították

7 7 Az első digitális képek 1964 Ranger 7 Hold

8 8 Kép = szöveges interpretáció

9 9 Amiben a gép jobb Terítsük ki a szövethálót majd számoljuk/mérjük meg a szemeit

10 10 Amikor a gép gyorsabb Határoljuk körbe a világos objektumokat, ügyelve az összemosódó határokra `Mikroszkóp képek elemzése

11 11 Amikor a gép haszontalan Csontváry: Jajcei vízesés (1903)

12 12 A kép nem csak 2D lehet y z x 3D kép: f(x,y,z)=c

13 13 A kép nem csak 2D lehet mozgókép / 2D képek időbeli sorozata (3D): f(x,y,t)=c

14 14 Nem csak látható fény látható fény infra-vörös rák csillagkép ködfátyla (crab nebula) rádióhullám Röntgensugár

15 15 Elektromágneses spektrum látható fény

16 16 Infravörös (hő)kép infravörös

17 17 Infravörös (hő)kép

18 18 Multispektrális képek infravörös és látható fény

19 19 Multispektrális képek f(x,y)=(v 1,v 2,,v n )

20 20 Multispektrális képek A NASA LANDSAT sávjai

21 21 Multispektrális képek LANDSAT 7 műholdfelvételek (Washington DC)

22 22 Multispektrális képek

23 23 Radar képek mikrohullám

24 24 Radar képek SAR (Synthetic Aperture Radar)

25 25 Radar képek Lhasa, Tibet (Spaceborne Radar)

26 26 Rádió képek rádióhullám

27 27 Rádió képek rádióteleszkóp spiral galaxy M33

28 28 Rádió képek

29 29 Mágneses rezonancia (MR) képek

30 30 Ultraibolya képek ultraibolya

31 31 Ultraibolya képek

32 32 Ultraibolya képek Vénusz Nap

33 33 Röntgen kép (X-ray) Röntgen

34 34 Röntgen kép (X-ray) Wilhelm Conrad Röntgen ( , Nobel-díj:1901) A legelső Röntgen kép (1895)

35 35 Röntgen kép (X-ray) mellkas-átvilágítás

36 36 Röntgen kép (X-ray) szén alumínium

37 37 Röntgen kép (X-ray) Nap szupernova

38 38 Röntgen kép: Computed Tomography (CT) 3D CT agyvizsgálat egy 2D szelete

39 39 Gamma képek Gamma sugár

40 40 Gamma képek: nukleáris medicina

41 41 Képfeldolgozás alkalmazási területei űrkutatás orvostudomány geográfia csillagászat biológia mikroszkópia fizika...

42 42 Modern alkalmazások: Arcdetektálás

43 43 Modern alkalmazások: Biometria How the Afghan Girl was Identified by Her Iris Patterns Read the story

44 44 Modern alkalmazások: Biometria Fingerprint scanners on many new laptops, other devices Face recognition systems now beginning to appear more widely

45 45 Modern alkalmazások: Mars jármű NASA'S Mars Exploration Rover Spirit captured this westward view from atop a low plateau where Spirit spent the closing months of Panoráma kép készítés 3D terepmodell Akadály detektálás, pozíció meghatározás

46 46 Modern alkalmazások: Robotika NASA s Mars Spirit Rover

47 Modern alkalmazások: Diagnosztika és műtéti tervezés 47 3D imaging MRI, CT Image guided surgery Grimson et al., MIT

48 48 Fontosabb részterületek kódolás: kép transzformálása adatsűrítés vagy átvitel céljából helyreállítás: torzított képek minőségének a javítása képkiemelés: kép megjelenésének a javítása rekonstrukció: 3D tárgyak keresztmetszeti képeinek az előállítása vetületi felvételekből szegmentálás: a képen levő objektumok elkülönítése, a kép feldarabolása objektumok, alakzatok jellemzése, reprezentációja

49 49 Tematika címszavakban Képalkotás (digitális kamera perspektív leképezése) Képtranszformációk (pixelértékek megváltoztatása) Warping (képek geometriai transzformációja) Szűrőzés (konvolúció és Fourier transzformáció) Élek, sarokpontok detektálása Képi megfeleltetések Szegmentálás (strukturális információ kinyerése) Alakzatok detektálása, leírása Képek kódolása (tömörítés) MATLAB, mobil eszközök (okostelefon)

50 50 Ajánlott irodalom Richard Szeliski: Computer Vision: Algorithms and Applications (online elérhető: MATLAB: MathWorks' links to sites containing MATLAB vision functions MATLAB and Octave Functions for Computer Vision and Image Processing

51 51 Teljesítés feltételei Gyakorlat (45%) 2 ZH (javítás, pótlás nem lehetséges) Opcionális házifeladatok (plusz pontszerzés = javítás) Vizsga (55%) Szóbeli Külön jegy az alapkurzusra és a tehetséggondozó kurzusra A fenti teljesítések 1.5-el szorozva adják az alapkurzus jegyét 0% - 49%: elégtelen (1) 50% - 64%: elégséges (2) 65% - 77%: közepes (3) 78% - 89%: jó (4) 90% - 100%: jeles (5)

52 52 Felhasznált anyagok Palágyi Kálmán: Digitális Képfeldolgozás /pub/digitalis_kepfeldolgozas Trevor Darrell: C280, Computer Vision s06/lectures/ppts/ Richard Alan Peters: EECE/CS 253 Image Processing További források az egyes diákon megjelölve