12. Простая модель формирования изображения.

Мы будем рассматривать изображение как двумерную функцию вида (х, у). Значение функции в точке с пространственными координатами (х, у) является положительной скалярной величиной, физический смысл которой определяется источником изображения. Большинство рассматриваемых изображений являются монохромными (черно-белыми), и их значения находятся в некотором диапазоне яркостей.

Если изображение генерируется в результате физического процесса, его значения пропорциональны энергии излучения некоторого физического источника, например, энергии электромагнитных колебаний, вследствие чего функция fix, у должна быть ненулевой и конечной

F(x,y) = i((x,y)*r(x,e), 0<i(x,y)< бесконеч.. – коэфицент освещенности

0<к(x,y)<1 – коэфицент отражения

13. Квантование изображений, глубина цвета, динамический диапазон.

При цифровой обработке изображений непрерывный динамический диапазон значений яркости делится на ряд дискретных уровней. Эта процедура называется квантованием. Квантователь преобразует непрерывную переменную в дискретную переменную , принимающую конечное множество значений . Эти значения называются уровнями квантования. В общем случае преобразование выражается ступенчатой функцией (рис. 1).

Рис.1.Функция, описывающая квантование

Динамический диапазон – интервал значений яркости изображения где k- глубина цвета

Глубина цвета – количество бит использующихся для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя

14. Хроматические аберрации.

Разновидность операции, обусловленная зависимостью показателя приломления среды от длины волны проходящего через нее излучения (фокусные расстояния для лучей с разными длинами волн не совпадают) Проявляется в появлении цветных контуров, пятен.

15. Блюминг.

эффект растекания избыточного заряда от пересвеченных областей матрицы ПЗС на соседние участки. Проявляется в появлении световых пятен.

16. Виньетирование.

явление частичного ограничения (затемнения) наклонных пучков света оправой или диафрагмами оптической системы. Результатом является снижение яркости изображения к краям поля зрения системы. В фотографических, киносъёмочных, телевизионных и проекционных объективах это проявляется в виде повышенной яркости центральной части кадра по отношению к его углам.

17. Дисторсия.

Дисторсия (искривление) — аберрация оптических систем, при которой коэффициент линейного увеличения изменяется по полю зрения объектива. При этом нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением. Дисторсия неприемлема в оптике, предназначенной для фотограмметрической аэрофотосъёмки и изготовления фотошаблонов. Оптическая система, свободная от дисторсии, называется ортоскопической.

18. Метамерия.

Явление когда 2 раскрашенных образца в разные цвета воспринимаются одинаково окрашенными под одним источником освещения.

19. Преобразование Фурье и его свойства.

20. Дискретное преобразование фурье и его свойства.

21. Свертка в дискретной области.

22. Свертка и её свойства.

23. Синус-преобразование и его применение.

Прямое:

Обратное:

Применение: уравнения Пуасона

24. Косинус преобразование и его применение.

Прямое:

Обратное:

Применение: для решения задачи Фон Неймана:

25. Дискретизация изображений. Спектр дискретизированного изображения.

Пусть f(x,y) – непрерывное изображение. Тогда введем дискретизирующую формулу:

Тогда дискретизированное изображение:

fI = S(x,y)*f(x,y)

Спектр дискретизированного изображения:

26. Алиасинг.

 эффект, приводящий к наложению, неразличимости различных непрерывных сигналов при их дискретизации. Алиасинг появляется, когда частоты сигнала оказываются больше половины шага дискретизации.

27. Однородные координаты.

28. Калибровка камеры. Устранение дисторсии.

Калибровка камеры — это задача получения внутренних и внешних параметров камеры по имеющимся фотографиям или видео, отснятыми ею.

29. Алгоритм Брезенхема.

Алгоритм Брезенхе́ма  — это алгоритм, определяющий, какие точки двумерного растра нужно закрасить, чтобы получить близкое приближение прямой линии между двумя заданными точками. 

Отрезок проводится между двумя точками — (х0,y0) и (x1,y1), где в этих парах указаны столбец и строка, соответственно, номера которых растут вправо и вниз. Сначала мы будем предполагать, что наша линия идёт вправо и вниз, причём горизонтальное расстояние x1-x0 превосходит вертикальное y1-y0, то есть наклон линии от горизонтали — менее 45°. Наша цель состоит в том, чтобы для каждого столбца x между x0 и x1, определить, какая строка y ближе всего к линии, и нарисовать точку (x,y).

Общая формула линии между двумя точками: