prelucrarea imaginilor
TRANSCRIPT
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
1/59
PRELUCRAREA SI ANALIZAIMAGINILOR
2007/2008
Prof. Dr. Ing. Constantin VERTAN
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
2/59
Chestiuni administrative
Aplicatii ale PAI
Notiuni fundamentale
Cursul
1
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
3/59LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Chestiuni administrative
Cod curs: 04.S.07.A.142 - 4 puncte credit
Curs: 2 ore/ saptamanaLaborator: 2 ore/ 2 saptamani, cu subgrupaPunctare: 30 puncte examen final
30 puncte partial cu degrevare
40 puncte colocviu de laborator(20 test teoretic laborator, eliminatoriu20 test practic laborator)
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
4/59LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Chestiuni administrative
Laborator (B135A):
As. Drd. Ing. Laura FLOREA
Birou (B141)
http://alpha.imag.pub.ro/cursuri
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
5/59LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Chestiuni administrative:
Bibliografie
http://alpha.imag.pub.ro/cursuri
tiparit:C. Vertan, M. Ciuc:
Tehnici fundamentale dePrelucrarea si Analiza Imaginilor,
Ed. MatrixROM, Bucuresti, 2007.
on-line:
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
6/59LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Aplicatii ale PAI
Imagini de consum
Imagistica medicala
Imagistica satelitara
SupraveghereAplicatii industriale
Protectia proprietatii intelectuale
si multe altele
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
7/59LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Aplicatii ale PAI:
imagini de consum
Corectia imaginilor in aparatul foto:ochi rosii
iluminare
puncte defecte si praf
Gestiunea colectiilor de imagini
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
8/59
Corectia automata a
efectului de ochi rosii
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
9/59
Corectia iluminarii
D i
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
10/59
Detectia automata a
continutului sensibil:
family filter
Renoir :
NudLABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
11/59LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Gestiunea colectiilor de imagini
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
12/59
kiwi - fructul
Kiwi airlines
kiwi - pasare
Cautare pe Internet
kiwi
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
13/59
bear
beer
greed
grid
Suna similar, se scriu similar
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
14/59
Rezultatul cautarii de imagini
Examplu: nufar galben
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
15/59
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
16/59
5 01 0 01 5 02 0 02 5 0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
2 0 0 4 0 0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
1 0 0 2 0 0 3 0 0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
2 0 0 4 0 0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
1 0 0 2 0 0 3 0 0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
1 0 0 2 0 0 3 0 0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
2 0 0 4 0 0 6 0 0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
2 0 0 4 0 0 6 0 0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
IRIS (demonstrator LAPI)
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
17/59
1 0 0 2 0 0 3 00
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
1 00 2 00 3 0 0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
1 00 2 00 3 0 0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
1 0 0 2 0 0 3 00
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
1 0 0 2 0 0 3 00
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
1 00 2 00 3 0 0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
1 00 2 00 3 0 0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
1 0 0 2 0 0 3 00
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
IRIS (demonstrator LAPI)
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
18/59
Interogare externa:marblerosso levanto
[Ankur Intl. Inc.]
Imagini similare: marbles
rojolevanto, brecianouvella, marronbrown
[Marble and Granite Inc.]
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
19/59
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Aplicatii ale PAI:
imagistica medicala
Parte a modului de obtinere a imaginii
Interpretarea automata a imaginii
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
20/59
Detectiacancerului
mamar
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
21/59
Mamografii standard din baza MIAS.
normal mase chistice maligne
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
22/59
Imagini termografice
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
23/59
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
24/59
NMR tomograhy
Melanoame de piele
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
25/59
Melanoame de piele
Descrierea automata: criteriul ABCD
A - asimetrie
B - bordura
C - culoarea
D - diametrul
Problema : stabilitatea achizitieiculorii
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Dependenta culorii de iluminare
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
26/59
p
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
A li tii l PAI
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
27/59
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Aplicatii ale PAI:
imagini satelitare
Interpretarea automata a imaginii
Compresie
Gestiunea continutului
IKONOS
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
28/59
IKONOS
QuickBird
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
29/59
QuickBird
Imagistica satelitara
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
30/59
g
SPOT (1: 1986, 5: 2002) : 2.5m panchromatic10m multispectral
60Km x 60 Km
IKONOS (1999) : 1m pan/ 4m multispectral
EROS (2001) : 0.67m hyperesantionat panchromatic9Km x 9 Km
QuickBird (2001) : 0.61m pan/ 2.4m multispectral16.5Km x 16.5 Km
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Aplicatii ale PAI:
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
31/59
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Aplicatii ale PAI:
supraveghereSecuritatea incintelor
Prevenirea furtului la statiile de benzina
Prevenirea copierii la examene ?
Biometrie
Protectia persoanei
Identificarea persoanelor
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
32/59
Identificarea persoanelor
Iris Amprenta digitala
Fata
01110010111..Recunoastere ?
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Eye tracking and
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
33/59
measurement
eye surgery
driver fatigue detection
media and publicity
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Aplicatii ale PAI:
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
34/59
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Aplicatii ale PAI:
sky is the limit....
Cursul
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
35/59
Notiuni fundamentaleCursul
1
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
T t ti d d fi i
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
36/59
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Tentative de definire
Image processing holds the possibility of
developing the ultimate machine that couldperform the visual functions of all living beings.
(Anil K. Jain, 1989)Prelucrarea si analiza imaginilor reprezinta un
ansamblu de metode de transformare siinterpretare a informatiei vizuale, reprezentatein forma digitala.
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
37/59
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Vizualizare
Achizitie
Grafica pe
Calculator
Prelucrarea Imaginilor
Multimedia
Notiuni fundamentale
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
38/59
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Notiuni fundamentale
Sistemul tipic de PAI
Pixelul
Clasificari
Sistemul tipic de PAI
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
39/59
p
Compunere la nivel fizic :
- senzor (traductor)
- esantionare si cuantizare
- sistem de calcul
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Sistemul tipic de PAI
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
40/59
Compunere la nivel logic
(in sistemul de calcul):
AnalizaImbunatatire Restaurare Segmentare
Compresie
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
p
C i
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
41/59
Compresie
Compresia:
Reducerea cantitatii de informatie (date) necesara
stocarii/ transmiterii imaginii.
Compresie JPEG;
Raport compr.=50
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
AnalizaImbunatatire Restaurare Segmentare
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
42/59
Imbunatatirea:
Reducerea degradarilor perceptuale si/ sau aleatoare
ale imaginii
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
AnalizaImbunatatire Restaurare Segmentare
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
43/59
Restaurarea:
Reducerea degradarilordeterministe ale imaginii:
- focalizare
- compensarea miscarii
- defecte de optica .
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
AnalizaImbunatatire Restaurare Segmentare
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
44/59
Segmentare:
Descompunerea
imaginii (scenei)in partile sale
constituente.
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
AnalizaImbunatatire Restaurare Segmentare
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
45/59
Analiza:
Descrierea partilor (obiectelor) din imagine si a
relatiilor dintre ele; decizii/ clasificari
De la obiecte la numere (functii, schite, ...):
011 000 111 .
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
46/59
Cursul1
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Ce este imaginea ?
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
47/59
Imaginea este un ansamblu de valori plasatedupa o forma spatiala de dimensiune supra-unitara
(plan, volum, ... dar nu o dreapta).
Simplist, imaginea poate fi interpretata ca un
tablou sau matrice.
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Elementul de baza al unei imagini
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
48/59
picture element = pixel
O mica analogie :
Imagine = mozaic sau puzzle
Pixel = pietricica din care se construieste mozaicul
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Caracteristicile pixelului
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
49/59
dimensiune
forma
imagine
k
pozitie : linie, coloana
valoare
legatura cu realitatea fizica
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Dimensiunea pixelului
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
50/59
Dimensiunea pixelului
Ce dimensiune are in scena reala obiectul care
in imagine are 1 pixel ?
Ex: un document scanat
Dimensiune pixel = 1/ Rezolutie
300 dpi 1 pixel = 1/ 300
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Forma pixelului
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
51/59
p
Esantionare
Problema acoperirii planului.
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Ce fel de valori sunt in imagine ?
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
52/59
Valori digitale: numere reprezentate cu un numar
finit de biti, dupa un format standard pentru un
calculator [digital].
Digital Numeric
Rezultatul oricarui calcul este numeric, dar nuorice numar este digital.
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Clasificarea imaginilor dupa tipul valorilor
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
53/59
Imagini scalare
Orice valoare e un scalar:
imagini monocrome (binare)
imagini alb-negru (cu nivele de gri)
Imagini vectoriale
Orice valoare este un vector; imaginea vectoriala
este un sandwich de imagini scalare.
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Imagini vectoriale
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
54/59
Imagini color: vectori de 3 componente(R, G, B) - reprezentare tipica, dar nu unica
Imagini satelitare: vectori de 3 - 200 componente
Imagini termografice: vectori de 2 - 5 componente
in banda de infrarosu
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Clasificarea imaginilor dupa semnificatia valorilor
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
55/59
Imagini de intensitate
Valorile sunt direct proportionale cu marimea
fizica masurata in scena.
Imagini indexate
Valorile NU proportionale cu marimea fizicamasurata in scena.
Valorile sunt indici (adrese) intr-un tabel asociat
imaginii, in care se gaseste informatia de intensitate.
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
LUT - Look Up Table (mecanismul de indexare)
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
56/59
k
imagine
tabel asociat
01
k
numar de linie
(adresa/ index) valori deintensitate
vk1, vk2 vkN
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Imagini color indexate
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
57/59
k
imagine
Rk, Gk, Bk
tabel de culoare
0
1
k
Imagine tabela de culoare Afisare
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
Valoarea pixelului vs. conventii de afisare
Imaginea ce se vede pe un ecran nu este neaparat informatia reala
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
58/59
Imaginea ce se vede pe un ecran nu este neaparat informatia reala
achizitionata din scena investigata.
In general, imaginilor li se adauga si conventiile de afisare a valorilor,
ce sunt stabilite de utilizator.
Aceste conventii sunt deci subiective si independente de continutul
imaginii.
Actiunea este de modificare a perceptiei vizuale a imaginii, si nu
a continutului imaginii.
LABORATORUL DE ANALIZA I PRELUCRAREA IMAGINILOR - LAPI
C. VERTAN
-
5/20/2018 Prelucrarea imaginilor
59/59