Bevezetés Kató Zoltán Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (http://www.inf.u-szeged.hu/~kato/teaching/)
2 Digitális képfeldolgozás digitális képfeldolgozás számítógépes grafika digitális kép leírás számítógépes látás, képelemzés
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 Digitális kép Diszkrét értékeket tartalmazó táblázat A digitális kép egy elemének elnevezése: pixel (picture element, 2D) vagy voxel (volume element, 3D).
5 Az első digitális képek 1921 1922 A korai Bartlane-rendszer 5 árnyalattal kódolt. A fotókat távíró lyukszalagról rekonstruálták.
6 Az első digitális képek 1929, 15 árnyalat, (London New York) tengeralatti kábelen továbbították
7 Az első digitális képek 1964 Ranger 7 Hold
8 Kép = szöveges interpretáció
9 Amiben a gép jobb Terítsük ki a szövethálót majd számoljuk/mérjük meg a szemeit
10 Amikor a gép gyorsabb Határoljuk körbe a világos objektumokat, ügyelve az összemosódó határokra `Mikroszkóp képek elemzése
11 Amikor a gép haszontalan Csontváry: Jajcei vízesés (1903)
12 A kép nem csak 2D lehet y z x 3D kép: f(x,y,z)=c
13 A kép nem csak 2D lehet mozgókép / 2D képek időbeli sorozata (3D): f(x,y,t)=c
14 Nem csak látható fény látható fény infra-vörös rák csillagkép ködfátyla (crab nebula) rádióhullám Röntgensugár
15 Elektromágneses spektrum látható fény
16 Infravörös (hő)kép infravörös
17 Infravörös (hő)kép
18 Multispektrális képek infravörös és látható fény
19 Multispektrális képek f(x,y)=(v 1,v 2,,v n )
20 Multispektrális képek A NASA LANDSAT sávjai
21 Multispektrális képek LANDSAT 7 műholdfelvételek (Washington DC)
22 Multispektrális képek
23 Radar képek mikrohullám
24 Radar képek SAR (Synthetic Aperture Radar) www.sandia.gov/radar/sar.html
25 Radar képek Lhasa, Tibet (Spaceborne Radar)
26 Rádió képek rádióhullám
27 Rádió képek rádióteleszkóp spiral galaxy M33
28 Rádió képek
29 Mágneses rezonancia (MR) képek
30 Ultraibolya képek ultraibolya
31 Ultraibolya képek
32 Ultraibolya képek Vénusz Nap
33 Röntgen kép (X-ray) Röntgen
34 Röntgen kép (X-ray) Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923, Nobel-díj:1901) A legelső Röntgen kép (1895)
35 Röntgen kép (X-ray) mellkas-átvilágítás
36 Röntgen kép (X-ray) szén alumínium
37 Röntgen kép (X-ray) Nap szupernova
38 Röntgen kép: Computed Tomography (CT) 3D CT agyvizsgálat egy 2D szelete
39 Gamma képek Gamma sugár
40 Gamma képek: nukleáris medicina
41 Képfeldolgozás alkalmazási területei űrkutatás orvostudomány geográfia csillagászat biológia mikroszkópia fizika...
42 Modern alkalmazások: Arcdetektálás
43 Modern alkalmazások: Biometria How the Afghan Girl was Identified by Her Iris Patterns Read the story
44 Modern alkalmazások: Biometria Fingerprint scanners on many new laptops, other devices Face recognition systems now beginning to appear more widely http://www.sensiblevision.com/
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 2007. Panoráma kép készítés 3D terepmodell Akadály detektálás, pozíció meghatározás
46 Modern alkalmazások: Robotika NASA s Mars Spirit Rover http://en.wikipedia.org/wiki/spirit_rover http://www.robocup.org/
Modern alkalmazások: Diagnosztika és műtéti tervezés 47 3D imaging MRI, CT Image guided surgery Grimson et al., MIT
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 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 Ajánlott irodalom Richard Szeliski: Computer Vision: Algorithms and Applications (online elérhető: http://szeliski.org/book) MATLAB: MathWorks' links to sites containing MATLAB vision functions MATLAB and Octave Functions for Computer Vision and Image Processing
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 Felhasznált anyagok Palágyi Kálmán: Digitális Képfeldolgozás /pub/digitalis_kepfeldolgozas Trevor Darrell: C280, Computer Vision http://www.cs.cmu.edu/afs/cs/academic/class/15385- s06/lectures/ppts/ Richard Alan Peters: EECE/CS 253 Image Processing http://www.archive.org/details/lectures_on_image_processing További források az egyes diákon megjelölve