Цифровая обработка изображений

Уже третий год я читаю в лицее 1502 при МЭИ лекции по основам компьютерной графики. Название курса весьма условно и, если честно, мне не очень нравится («цифровая обработка изображений» гораздо точнее отражает суть).

В рамках курса изучаются различные вопросы обработки изображений, начиная с процессов восприятия света человеком, воспроизведения изображений на мониторах и принтерах и заканчивая задачами распознавания. Чтобы хоть как-то систематизировать накопленный материал и облегчить доступ к нему, я решил создать эту страницу.

Восприятие, формирование и оцифровка изображений

  • Восприятие света человеком
    • Роговица
    • Радужная оболочка
    • Хрусталик
    • Сетчатка
  • Устройства формирования цифровых изображений
    • Устройства чувствительные к видимому диапазону электромагнитного излучения
      • ПЗС-матрицы
      • КМОП-матрицы
      • Формирование цветных изображений на основе фотоматриц
    • Другие устройства формирования изображений
      • Денситометры
      • Рентгеновские и ЯМР томографы
      • Лидары и дальномеры
    • Дискретизация и квантование
  • Цветовые модели
    • Терминология цветовых моделей
      • Цвет
      • Цветовой тон
      • Субъективная яркость и светлота
      • Полнота и насыщенность цвета
      • Чистота цвета
    • Аддитивная модель цветового куба RGB
    • Субтрактивные модели CMY и CMYK
    • Цветовое пространство тон, насыщенность, интенсивность (HSI)
    • Модель CIE XYZ
    • Модель CIELAB
    • Цветоразностные цветовые модели

Обработка бинарных изображений

  • Алгоритмы бинаризации
    • Глобальные методы бинаризации
      • Пороговая бинаризация
      • Метод Оцу
    • Локальные (адаптивные) методы бинаризации
      • Метод Бернсена
    • Логические операции над бинарными изображениями
    • Морфологическая обработка бинарных изображений
      • Базовые операции теории множеств
      • Основные морфологические операции
        • Дилатация (наращивание)
        • Эрозия
      • Более сложные операции математической морфологии
        • Замыкание и размыкание
        • Преобразование успех/неудача
        • Условное наращивание
      • Морфологические алгоритмы обработки изображений
        • Выделение границ
        • Выделение связных компонент
        • Построение графа смежности изображения
        • Заполнение областей
        • Построение остова и скелетонизация
          • Морфологический алгоритм получения остова
          • Эвристическое получение остова
        • Свойства областей
          • Геометрические свойства
          • Центр тяжести и моменты

Улучшение изображений

  • Обработка малых областей
  • Пространственная фильтрация
    • Усредняющие фильтры
      • Фильтр, основанный на вычислении среднего арифметического
      • Взвешенные усредняющие фильтры
      • Фильтр, основанный на вычислении среднего геометрического
    • Порядковые фильтры
      • Медианный фильтр
      • Фильтры максимума и минимума
      • Фильтр срединной точки
      • Фильтр усечённого среднего
    • Фильтры выделения границ и повышения резкости
      • Дифференцирование одномерных сигналов
      • Фильтры на основе первых производных
      • Фильтры, основанные на вторых производных
    • Градационные преобразования
      • Линейное преобразование
      • Логарифмическое преобразование
      • Степенное преобразование (гамма коррекция)
    • Обработка гистограмм

Выделение и анализ движения на изображениях

  • Виды движения на изображениях
  • Обнаружение движения
    • Вычитание изображений
    • Вычисление векторов перемещений
  • Слежение за движущимися объектами
    • Предварительная обработка кадра
      • Выделение значимых областей
      • Бинаризация и очистка от шумов
      • Маркировка компонент связности
    • Слежение за движущимся объектом
      • Генерации маски
      • Применение маски и поиск объекта
        • Существенное сближение объектов
        • Соприкосновение объектов
      • Построение траекторий движущихся объектов на основе суммарной гладкости траектории

Сжатие изображений

  • Методы сжатия без потерь
    • Поточные и словарные алгоритмы
      • Кодирование длин серий
      • Словарное сжатие (алгоритмы LZ)
    • Энтропийное кодирование
      • Кодирование с помощью деревьев Шеннона-Фано
      • Кодирование с помощью деревьев Хаффмана
      • Кодирование с помощью деревьев секущих функций
      • Арифметическое кодирование
  • Сжатие изображений без потерь
    • Сжатие двоичных изображений
      • Метод кодирования длин серий
      • Метод кодирования контуров
      • Кодирование областей постоянства
    • Сжатие полноцветных и тоновых изображений
      • Кодирование битовых плоскостей
      • Кодирование с предсказанием
  • Сжатие изображений с потерями
    • Критерии качества сжатого изображения
    • Сжатие посредством квантования и дискретизации
    • Кодирование с предсказанием
      • Трансформационное кодирование
      • Широко распространённые ядра преобразования
      • Графическое пояснение трансформационного кодирования
      • Особенности практической реализации трансформационного кодирования
    • Вейвлет-сжатие

Добавить комментарий