Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνωνhy371/lectures/2020/01...2 Ψηφιακή...

of 26/26
Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων Γιώργος Τζιρίτας Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών [email protected] Σεπτέμβριος 2020
  • date post

    20-Mar-2021
  • Category

    Documents

  • view

    0
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνωνhy371/lectures/2020/01...2 Ψηφιακή...

  • Ψηφιακή Επεξεργασία ΕικόνωνΨηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

    Γιώργος ΤζιρίταςΤμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

    [email protected]

    Σεπτέμβριος 2020

  • 2

    Ψηφιακή Επεξεργασία ΕικόνωνΨηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

    ● Βασικές έννοιες και μεθοδολογίες ψηφιακής επεξεργασίας εικόνων● Θεμελιώδη θέματα για την περιοχή ειδίκευσης “Υπολογιστική Όραση

    και Ρομποτική”● Ειδικό υπόβαθρο στην επεξεργασία εικόνων για ανάγκες που

    εκτείνονται από τις τηλεπικοινωνίες έως την επικοινωνία ανθρώπου υπολογιστή

    Εικόνα : αναπαράσταση των πραγμάτωνΕπεξεργασία : βελτίωση, μετάδοση, ανάλυση, αντίληψη

  • 3

    Ιστορικές λήψειςΙστορικές λήψεις

    NASA πρώτες εικόνες σελήνης (Ranger 7, 31 Ιουλίου 1964)https://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/html/mission_page/EM_Ranger_7_page1.html

    https://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/html/mission_page/EM_Ranger_7_page1.html

  • 4

    Εφαρμογές : ΙατρικήΕφαρμογές : Ιατρική

    ● Ραδιολογία● Τομογραφία● Υπέρηχοι

  • 5

    Εφαρμογές : ΒιομηχανίαΕφαρμογές : Βιομηχανία

    ● Ρομποτική● Έλεγχος παραγωγής

  • 6

    Εφαρμογές : Γήινο περιβάλλονΕφαρμογές : Γήινο περιβάλλον

    Δορυφορικήτηλεπισκόπηση

    Φθινόπωρο 2017

    6

    Ορα

    τό φ

    άσμα

    Υπ

    έρυ θρη ακ τινοβο λία

    R

    G

    B

    Ζώνες υπερύθρων (LANDSAT)

    Μετεωρολογία

  • 7

    Εφαρμογές : Αστικό περιβάλλονΕφαρμογές : Αστικό περιβάλλον

    Τηλεπισκόπηση με αεροφωτογραφίες

  • 8

    Ανίχνευση προσώπωνΑνίχνευση προσώπων

  • 9

    Ψηφιακές ΕικόνεςΨηφιακές Εικόνες

    Πίνακα(ε)ς αριθμητικών τιμώνΑνάλυση / πυκνότητα (μέγεθος πίνακα)Προσέγγιση τιμών (πλήθος τιμών)Συνιστώσες (χρώμα, φάσμα)Διαστάσεις (τομογραφία)Ακολουθίες (βίντεο)

  • 10

    Σχηματισμός εικόνωνΣχηματισμός εικόνων

    ΑκτινοβολίαΗλεκτρομαγνητικό φάσμαΑκτίνες ΓάμμαΑκτίνες ΧΥπεριώδεις ακτίνεςΟρατή ακτινοβολίαΥπέρυθρες ακτίνεςΜικροκύματαΡαδιοκύματα

    Ακουστικά κύματα, υπέρηχοιΣυνθετικές εικόνες (γραφική)

    Gonzalez & Woods, Digital Image Processing

  • 11

    Φύση των εικόνωνΦύση των εικόνων

    ● Εικόνες ανάκλασης

    ορατού φάσματος, ραντάρ, κ.α. χρώμα, υφή, σχήμα

    ● Εικόνες εκπομπής αστρονομία, μαγνητικός συντονισμός, κ.α.

    δομή των αντικειμένων● Εικόνες απορρόφησης ακτινοβολίας

    ακτίνες Χ, κ.α. εσωτερική δομή των αντικειμένων

    Οστά

    Εικόνε ς μαγν ητικού συντον ισμού

  • 12

    Ακτίνες Γάμμα: Πυρηνική Ιατρική, ΑστρονομίαΑκτίνες Γάμμα: Πυρηνική Ιατρική, Αστρονομία

    ΤομογραφίαΕκπομπής

    Ποζιτρονίων

    Εκπομπήραδιενεργών

    ισοτόπων

    Σπινθηρο-γράφημα οστών

    Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία περίπου ή κάτω από 1 pm

    Gonzalez & Woods, Digital Image Processing

  • 13

    Ακτίνες XΑκτίνες X

    Gonzalez & Woods, Digital Image ProcessingΦθινόπωρο 2017

    13

    Θώρακας Αορτή Εγκεφαλικήτομογραφία

    Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μεταξύ 0,01 και 10 nm

  • 14

    Ακτίνες XΑκτίνες X

    Φθινόπωρο 2017

    Θώρακας : εξέλιξη πνευμονίας COVID-19

    1η ημέραχωρίς ευρήματα

    4η ημέραεμφάνιση

    συμπτωμάτων

    7η ημέρασύνδρομο οξείαςαναπνευστικήςανεπάρκειας

    5η ημέραεπιδείνωση

    https://radiopaedia.org/cases/covid-19-pneumonia-evolution-over-a-week-1

    https://radiopaedia.org/cases/covid-19-pneumonia-evolution-over-a-week-1

  • 15

    Ορατό και υπέρυθρο φάσμα : ΤηλεπισκόπησηΟρατό και υπέρυθρο φάσμα : Τηλεπισκόπηση

    Ορα

    τό φ

    άσμα

    RGB

    Ζώνες υπερύθρων

  • 16

    Εικόνες υπερήχωνΕικόνες υπερήχων

    Φθινόπωρο 2017 16

    Καρδιά

    Θυρεοειδής

    Στρώματα μυών

    Έμβρυα

  • 17

    Εικόνες και υπολογιστέςΕικόνες και υπολογιστές

    Εικόνα Περιγραφή

    Εικόνα ΕπεξεργασίαΓραφικήΣύνθεση

    Περιγραφή Ανάλυση Ερμηνεία

    ΕίσοδοςΈ

    ξοδο

    ς

  • 18

    Περιεχόμενο (1/2)Περιεχόμενο (1/2)

    ● Εισαγωγή● Στοιχεία οπτικής αντίληψης● Αισθητήρες εικόνων● Ευκρίνεια και επίπεδα τιμών εικόνων● Τύποι και μορφές αρχείων εικόνων● Μετασχηματισμοί έντασης● Επεξεργασία ιστογράμματος εικόνων● Χωρική επεξεργασία εικόνων● Χωρικά φίλτρα λείανσης εικόνων● Χωρικά φίλτρα τονισμού αντιθέσεων● Γεωμετρικοί μετασχηματισμοί

  • 19

    Μετασχηματισμός έντασηςΜετασχηματισμός έντασης

  • 20

    Χωρικό φίλτρο λείανσης - 1Χωρικό φίλτρο λείανσης - 1

  • 21

    Χωρικό φίλτρο λείανσης - 2Χωρικό φίλτρο λείανσης - 2

  • 22

    Περιεχόμενο (2/2)Περιεχόμενο (2/2)

    ● Μετασχηματισμός Fourier 2-Δ συνεχών σημάτων● Μετασχηματισμός Fourier 2-Δ διακριτών σημάτων● Διακριτός μετασχηματισμός Fourier● Φιλτράρισμα εικόνων στο πεδίο των συχνοτήτων● Γρήγορος μετασχηματισμός Fourier● Διακριτός μετασχηματισμός συνημιτόνου● Κυματιδιακός μετασχηματισμός εικόνων● Μείωση θορύβου● Αποκατάσταση εικόνων● Επεξεργασία έγχρωμων εικόνων● Βασικά θέματα συμπίεσης εικόνων● JPEG● JPEG 2000

  • 23

    Μείωση θορύβουΜείωση θορύβου

  • 24

    Αποκατάσταση εικόνωνΑποκατάσταση εικόνων

  • 25

    ΒιβλιογραφίαΒιβλιογραφία

    ΣημειώσειςΒιβλία (ελληνικά)

    Gonzalez and Woods, Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας Παπαμάρκος, Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Πήτας, Ψηφιακή Επεξεργασία ΕικόναςΒιβλία (αγγλικά)

    Gonzalez, Woods and Eddins, Digital image processing using MATLAB Pratt, Introduction to Digital Image Processing Jain, Fundamentals of Digital Image Processing Bovik, The essential guide to Image Processing Petrou, Image Processing: the fundamentals

  • 26

    Διεξαγωγή μαθήματοςΔιεξαγωγή μαθήματος

    Διαδικτυακός τόπος μαθήματος: http://www.csd.uoc.gr/~hy371/

    Σύστημα Διαχείρισης Μάθησης

    Λίστα : hy371-list

    Προαπαιτούμενο : Γραμμική Άλγεβρα•Συνιστώμενα : Απειροστικός λογισμός

    •Εφαρμοσμένα Μαθηματικά για Μηχανικούς

    Υπολογιστικές ασκήσεις MATLAB(10 ασκήσεις, 70% βαθμού)

    Εργασία(30% βαθμού)

    http://elearn.uoc.gr/

    Διαφάνεια 1Διαφάνεια 2Διαφάνεια 3Διαφάνεια 4Διαφάνεια 5Διαφάνεια 6Διαφάνεια 7Διαφάνεια 8Διαφάνεια 9Διαφάνεια 10Διαφάνεια 11Διαφάνεια 12Διαφάνεια 13Διαφάνεια 14Διαφάνεια 15Διαφάνεια 16Διαφάνεια 17Διαφάνεια 18Διαφάνεια 19Διαφάνεια 20Διαφάνεια 21Διαφάνεια 22Διαφάνεια 23Διαφάνεια 24Διαφάνεια 25Διαφάνεια 26