الرؤية بالحاسب البكسلات

 العلاقات الأساسية بين البكسلات

توجد علاقات مهمة بين وحدات البكسل في الصورة الرقمية

يتم الإشارة إلى الصورة الرقمية بواسطة f (x ، y).

الإحداثيات (س ، ص) هي كميات مكانية منفصلة.

 قيم الإحداثيات في الأصل هي (x، y) = (0، 0). قيم الإحداثي التالية على طول الصف الأول

من الصورة ممثلة (س ، ص) = (0 ، 1).

 يسمى كل عنصر من عناصر مصفوفة هذه عنصر صورة أو عنصر صورة أو بكسل أو pel.

 تحتوي هذه الصورة على دقة مكانية تبلغ M * N بكسل ودقة مستوى رمادي لمستويات L الرمادي.

 L = 2k

  هو عدد المستويات الرمادية المنفصلة من [0، L-1].

 k هو عدد البتات الثنائية المطلوبة لتخزين مستوى رمادي.

 يمكن أن تحتوي الصورة على 2k

  مستويات الرمادي ، من الشائع الإشارة إلى الصورة على أنها "k-bit"صورة."

 على سبيل المثال ، تسمى الصورة ذات 256 قيمة محتملة لمستوى الرمادي8 بت

2.2 جيران البكسل:

 بكسل في الإحداثيات (س ، ص) له جيران أفقيان واثنان متجاوران رأسيًا

الإحداثيات

(x+1, y), (x-1, y), (x, y+1), (x, y-1)

 هذه المجموعة من البكسل ، التي تسمى 4 جيران لـ p ، يُرمز إليها بـ N4 (p).

 كل بكسل هو وحدة مسافة من (س ، ص).

 يقع بعض جيران p خارج الصورة الرقمية إذا كانت (س ، ص) على حدود

الصورة.

يوجد إحداثيات للأقطار الأربعة المجاورة لـ p

(x+1, y+1), (x+1, y-1), (x-1, y+1), (x-1, y-1)

ويشار إليها بواسطة ND (p).

8 - جيران p

 أربعة جيران قطريين لـ p ، جنبًا إلى جنب مع الجيران 4 الرأسي والأفقي ،

تسمى 8 جيران p ، يرمز إليها N8 (p).

 بعض النقاط في ND (p) و N8 (p) تقع خارج الصورة إذا (x ، y) على

حدود الصورة.

2.3 الاتصال:

 لنفترض أن V هي مجموعة قيم المستوى الرمادي المستخدمة لتحديد التقارب.

 في صورة ثنائية ، V = {1} إذا كنا نشير إلى تجاور وحدات البكسل ذات القيمة 1. في الصورة ذات التدرج الرمادي ، تكون الفكرة واحدة ، ولكن المجموعة V تحتوي عادةً على المزيد من العناصر.

 على سبيل المثال ، في تجاور وحدات البكسل مع نطاق من قيم المستوى الرمادي الممكنة

من 0 إلى 255 ، يمكن أن تكون المجموعة V أي مجموعة فرعية من هذه القيم البالغ عددها 256 قيمة.

 4 متصل. 2 بكسل و q بقيم من V متصلان بأربعة إذا كان q في المجموعة N4 (p)

 8- متصل. يتم توصيل وحدتي بكسل p و q بقيم من V بـ 8 - إذا كانت q في المجموعة N 8 (p).

2.4 التحولات الهندسية الأساسية:

 التحويل الهندسي هو عملية تغير موضع وحجم وشكل كائن.

 يشمل الترجمة ، الدوران ، القياس ، الانعكاس ، القص ، إلخ.

هذه التحولات مهمة جدًا في مجالات الرسوميات الحاسوبية والرؤية الحاسوبية.

التحولات الأساسية هي الترجمة ، والتناوب ، والقياس.

2.4.1 الترجمة

 إنها عملية تغير موضع الكائن.

 يتحرك كل نقطة من الجسم بمسافة ثابتة في نفس الاتجاه.

يتم تعريف معادلة الترجمة بواسطة

x' = x +tx 

y' = y +ty

حيث (x، y) هي الإحداثيات الأولية و (x '، y') هي إحداثيات الإخراج و tx و ty هي مسافات الترجمة على التوالي في اتجاهات x و y.

يتم تحديد تمثيل المصفوفة المتجانسة للترجمة بواسطة

2.4.2 الدوران

التدوير هو تحويل يتم إجراؤه عن طريق تدوير الكائن حول نقطة ثابتة

يُعرف باسم مركز الدوران (المحور).

 يمكن تدوير الكائن بأي درجة. تتم التدويرات عكس اتجاه عقارب الساعة لـ

التناوب الإيجابي والعكس صحيح.

 يتم تحديد معادلة الدوران بواسطة

يتم تعريف تمثيل المصفوفة المتجانس للدوران بواسطة

2.4.3 التحجيم

 إنها عملية تغير حجم الكائن.

 يتم تعريف معادلة القياس بواسطة

x' = x . Sx y' = y . Sy

حيث (x ، y) هي الإحداثيات الأولية و (x '، y') هي إحداثيات الإخراج و Sx و Sy

هي عوامل القياس على التوالي في اتجاهي x و y.

o إذا كانت Sx = Sy> 1 ، فسيكون المقياس تكبيرًا.

o إذا كان Sx = Sy <1 ، فإن القياس يكون مضغوطًا

2.4.4 انعكاس

 إنها عملية تعطي تأثير المرآة لكائن فيما يتعلق بالمحور.

2.4.5 القص

 إنها عملية تقوم بتدوير أحد محاور الكائن بحيث لا يكون كلا المحورين متعامدين.

 بعد القص ، يتحول المستطيل إلى متوازي أضلاع وتتحول الدائرة إلى قطع ناقص

2.5 ثقب دبوس نموذج الكاميرا 

 نموذج الكاميرا ذات الثقب المعروف أيضًا باسم الحجرة المظلمة هو جهاز تصوير بصري بسيط.

 يصف العلاقة الرياضية بين إحداثيات نقطة ثلاثية الأبعاد وإسقاطها على مستوى الصورة ثنائية الأبعاد.

 الكاميرا المثالية ذات الثقب هي صندوق مقاوم للضوء ، وفتحة الكاميرا موصوفة كنقطة ولا تستخدم أي عدسات لتركيز الضوء.

يمر الضوء من مشهد عبر هذه النقطة ويعرض صورة معكوسة على الجانب الآخر من الصندوق.

 لا يتضمن النموذج ، على سبيل المثال ، التشوهات الهندسية أو ضبابية عدم تركيز الأشياء التي تسببها العدسات وفتحات العدسة المحدودة الحجم.

 كما أنه لا يأخذ في الاعتبار أن معظم الكاميرات العملية لا تحتوي إلا على إحداثيات صور منفصلة.

 هذا يعني أنه لا يمكن استخدام نموذج الكاميرا ذات الثقب إلا كتقريب من الدرجة الأولى للتعيين من مشهد ثلاثي الأبعاد إلى صورة ثنائية الأبعاد.

 تعتمد صلاحيتها على جودة الكاميرا وتنخفض بشكل عام من مركز الصورة إلى الحواف مع زيادة تأثيرات تشوه العدسة.

ترجمة فيصل عسيري لصالح مدونة فاب
المرجع :


Digital Image Processing 4th Edition
by Rafael Gonzalez (Author), Richard Woods (Author)