Kamchol's Base Camp

영상 디스플레이



비트 평면

그레이스케일 영상을 비트평면으로 분리하면 2진 영상들의 수열로 변활 할 수 있다.

8비트 영상의 각 화소의 그레이 값을 8비트 2진수로 생각하면 0번째 비트 평면은 각 그게링 값의 마지막 비트로 구성된다.

0번째 비트로 구성된 비트 평면을 LSB평면, 7번째 비트로 구성된 평면은 MSB평면 이라 한다.

MSB 평면이 가장 큰 효과와 정보를 담고 있다.

공간 해상도

공간 해상도란 ?

영상에 대한 화소들의 밀도 이다 공간 해상도가 높을 수록 더 많은 화소들이 영상의 디스플레이에 사용된다.

블록화 현상 : 해상도를 낮추었다가 다시 복원 할 경우 해상도를 낮출때 손실된 화소들이 다시 재생 되지 않기 때문에 블록화 현상이 나타남.

양자화와 디더링

양자화란?

영상을 표현하는 데에 사용한 그레이스케일 개수를 말한다.

대부분 영상은 256개의 그레이스케일을 갖는다. 그러나 더 적은 개수의 그레이스케일로 표현하고자 할 때 0~255까지의 범위를 나누어 그레이 스케일 개수를 축소 시킬 수 있다.

그레이스케일 수를 적게 사용할수록 연속적인 그레이스케일 사이에 불연속이 더 크게 생겨서 거짓 윤곽(선)이 늘어나게 된다

거짓 윤곽석 해결 방법 : 양자화 하기 전에 영상에 랜덤한 값들을 추가 한다.

디더링 이란?

영상에서 컬러의 수를 축소시키는 과정이다.

제한된 컬러 수를 가진 방비에 디스플레이 하거나 프린트 해야 하는 경우

ex)영상을 두 가지 톤으로 표현해야 하는 신문 (halftoning),웹페이지에 정의된 색상을 브라우저에서 지원하지 않는경우

패턴 디더링 ?:

주어진 임의의 매트릭스 크기에 따라 이미지를 분할해 가며 각 분할 된 영역의 명암을 얻는다.

0~255레벨로 이루어진 명앞을 28로 나누어 0~9레벨로 변경하고, 마지막으로 0~9레벨을 미리 준비된 9개의 패턴으로 대체 한다.

이러한 정해진 패턴의 사용은 없던 직선이 미지에 생겨 날 수 있기때문에 준비된 여러개의 패턴을 임의로 사용하도록 난수를 발생하여 사용 하기도 한다.

오차의 확산

디더링에 의한 양자화의 다른 접근 방법.

영상은 두 가지의 레벨로 양자화 되지만, 각 화소에 대하여 원래의 그레이 값과 양자화된 값 사이의 오차를 고려하는 방법이다.

오차를 이웃 화소들에게 확산 시키는 것

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영상과 Matlab



영상파일과 포맷

JPEG : 손실 압축 TIFF : 여러개의 영상, 2진, 그레이스케일, 천연 컬러 및 인덱스 영상을 지원하는 일반적 압축 ,무손실 GIF : 데이터 전송을 위해 설계된 포맷 , 256컬러 밖에 지원이 안된다(동영상 유리) BMP : 매우 널리 사용 Microsoft에서 사용 PNG : GIF의 단점을 보완하여 GIF대신 사용 (2진 사용 안됨)

16진수 덤프 함수 : 2진 파일을 조사 하기 위해서 파일 내용을 16진수 값으로 나열 할 수 있는 간단한 함수 만일 2진 수로 나열 할 경우 쓰레기 메시지가 나옴.

벡터 영상과 라스트 영상

벡터 영상 : 라인 단위로 이루어져 저장.

-장:어떤 예리한 정보의 손실도 없이 원하는 크기만큼 크게 할 수 있다.

-단:자연스러운 장면을 적은 수의 라인으로 표현할 때 좋지 않다.

라스터 영상 : 큰 용량의 영상파일 포맷, 각 화소의 그레이 컬러 강도의 리스트로 저장(디카, 스캐너의 획득 정보가 라스터로 저장)

간단한 라스터 포맷

하나의 영상 파일에는 전체 화소의 정보 뿐 아니라 몇 가지 헤더정보를 가지고 잇어야 한다. 영상의 크기 정보는 받듯이 포함되어야 하며 문서정보, 컬러 맵 및 사용한 압축 방식도 포함 될 수 있다.

세부 설명 GIF & PNG

GIF :

1.라스터 포맷 , 무손실.

2.컬러맵을 사용 하여 저장, 영상 하나당 256컬러를 허용

3.2진 영상과 RGB값으로 생성 될 수 있는 그레이 스케일 영상을 제외 하고는 그레이스케일을 허용하지 않는다.

PNG :

1.GIF의 단점을 보완하여 GIF를 대체 하여 사용하기 위해 고안됨

2.그레이스케일, 천연컬러 및 인덱스 영상을 모두 지원

3.알파 채널을 지원한다.

세부설명 JPEG

JPEG :

1.손실 압축을 사용 , 원래의 데이터를 완전하게 복원 할 수 없다.

2.자연의 장면을 표현하는데 널리 사용되고 있다.

3.재복원시 손실률은 사람이 구별 할 수 없을 정도로 작기 때문에 디스플레이용으로도 적합.

세부설명 TIFF

TIFF :

1.가장 범위가 넣ㅂ은 영상포맷 중의 하나이다.

2.하나의 파일에 여러 개의 영상을 저장 할 수 있다.

3.2진, 그레이 스케일, 천연 컬러, 인덱스 영상, 투명, 불투명도 사용 가능.

4.little - endian사용

세부설명 DICOM

DICOM :

1.GIF와 같이 다중 영상 파일을 지원하는 영상 포맷. 그러나 이 파일들을 3차원 물체의 슬라이스나 프레임으로 생각 할 수 있다.

2.디지털 영상 양식을 위한 표준.

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영상 처리의 개요



영상처리란?

1.인간이 해석 하기 위해 그림 정보를 개선

2.자동화 기계의 인식을 위해 보다 적절하게 표현

종류

샤프닝처리 ->엣지의 샤프닝 처리는 프린트를 하는데 필수적이다(hihgpass-filter)

잡음제거 -> median-filter

특정 물체 카운팅 시 ->lowpass-filter(특정 물체를 카운팅만 할 때는 주위 자세한 정보 필요없다.)

영상 획득과 샘플링

영상 샘플링

샘플링은 연속적인 함수를 디지털화 하는 과정을 말한다.

나이퀘스트 판별법: 샘플링 주파수가 적어도 해당 함수의 최대 주파수 성분의 2배 이상이 되어야만 샘플로 부터 연속함수를 복원할 수 있다는 것.

앨리어싱: Undersampling된 영상에서 들쭉날쭉한 엣지.

영상획득

디지털영상 생성의 2가지 일반적인 방법

1.디지털카메라

2.평판형 스캐너

화소 :출력은 값들의 배열이며 각 값들은 원래의 장면에서 샘플된 점들을 표시한다. 이배열의 원소를 화소라한다.

CCD 카메라 : 화소로 저장. 평판형 스캐너 : 하나의 행으로 구성된 소자들을 행단위로 이동하며 영상정보를 획득한다.

영상과 디지털 영상

x,y를 통해 나타내며 x,y는 1~256 범위를 갖는다

밝기값 역시 0~255까지의 범위를 사용한다.

이웃화소 :

-주어진 하나의 화소를 둘러싼 화소들

-보통 홀수개의 행 과 열로 구성된다.

영상처리 작업

1.영상획득

2.전처리 :영상 대비 강조, 잡음제거등 본격적인 작업에 앞서 기본적인 작업을 행한다.

3.영역분할: 특정 오브젝트가 있는 지역을 추출

4.표현 및 묘사: 오브젝트를 검출하는 과정, 오브젝트의 특징점 추출

5.인식 및 해석

디지털 영상의 타입

1.2진영상 : 각 화소는 단지 흑색이거나 백색이다. 화소당 1비트만필요

2.그레이스케일 영상 : 0~255까지의 그레이 음영이다. 화소당 8비트 & 1바이트로 표현

3.RGB :특정 컬러를 가지고 있고 각 성분은 0~255의 범위를 갖으며 256의 3제곱 만큼의 다른 컬러 값을 갖는다.(24비트 컬러영상)

4.인덱스 영상 : 영상의 값은 단지 일부분의 값만 을 사용하기 때문에 저장이나 파일처리를 쉽게 하기 위해서 컬러 맵 혹은 컬러 팔레트를 갖고 있다. 이 것은 영상의 사용되는 컬러들을 단순 리스트로 만든것이다. 따라서 각 화소의 값은 컬러 값이 아니라 컬러를 가리키고 있는 각 인덱스의 값들로 구성된다.

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