Gradient-domen tasvirini qayta ishlash - Gradient-domain image processing - Wikipedia

Gradient domen rasmini qayta ishlashdeb nomlangan Poisson rasmini tahrirlash,[1] ning bir turi raqamli tasvirni qayta ishlash to'g'ridan-to'g'ri piksel qiymatlari bo'yicha emas, balki qo'shni piksellar orasidagi farqlar ustida ishlaydi. Matematik jihatdan tasvir gradyenti ifodalaydi lotin Gradient domenini qayta ishlashning maqsadi - yangi tasvirni yaratish integratsiya echishni talab qiladigan gradient Puasson tenglamasi.[2]

Umumiy nuqtai

Gradient domenidagi rasmlarni qayta ishlash ikki bosqichli jarayondir. Birinchi qadam - rasm gradientini tanlash. Bu ko'pincha bir yoki bir nechta rasmlardan olinadi va keyinchalik o'zgartiriladi, ammo uni boshqa usullar bilan ham olish mumkin. Masalan, ba'zi tadqiqotchilar foydalanuvchilarning to'g'ridan-to'g'ri gradient domenida rasm chizish afzalliklarini o'rganib chiqdilar,[3] boshqalar esa to'g'ridan-to'g'ri kamera sensori orqali gradientni tanlashni taklif qilishdi.[4] Ikkinchi qadam - birinchi qadamdan gradient hosil qila oladigan yangi tasvirni topish uchun Puasson tenglamasini echish. Aniq echim ko'pincha mavjud emas, chunki o'zgartirilgan gradient maydoni endi yo'q konservativ, shuning uchun kerakli gradyanni iloji boricha yaqinlashtiradigan rasm topiladi.

Rasmni tahrirlash

Uchun rasmlarni tahrirlash maqsadlar, gradient mavjud bo'lgan rasmdan olinadi va o'zgartiriladi. Kabi turli xil operatorlar cheklangan farq yoki Sobel, berilgan rasmning gradyanini topish uchun ishlatilishi mumkin. Natijada, bu gradientni to'g'ridan-to'g'ri manipulyatsiya qilish mumkin, natijada olingan tasvir echimini topganida turli xil effektlar hosil bo'ladi. Masalan, agar gradient bir xil doimiy bilan kengaytirilsa, u oddiy charxlash filtrini hosil qiladi. Aniqroq filtrni faqat muhim deb hisoblangan joylarda gradientni kattalashtirish orqali amalga oshirish mumkin.[2]Boshqa foydalanishlarga uzluksiz kiradi tasvirni tikish,[5] rasmdan keraksiz tafsilotlarni olib tashlash,[1] fotorealistik ko'rsatuv filtrlar,[2] rasm blokirovka qilish,[2]odatiy tasvir-domen texnikasi bilan erishish qiyin bo'lgan usullar bilan tasvirning bir qismini boshqasiga uzluksiz klonlash qobiliyati,[1] va yuqori dinamik diapazonli tasvirlash[6]Ushbu gradientli domenni tahrirlash texnikasi videoklipni piksel kubi deb hisoblash va 3d Puasson tenglamasini echish orqali harakatlanuvchi tasvirlarga ham kengaytirilishi mumkin.[7]

Tasvirni choksiz klonlash

Raqamli kompozitsiya rasmni tahrirlashda odatiy vazifa bo'lib, unda bir yoki bir nechta fotosurat boshqa fotosuratga yopishtiriladi. An'anaga ko'ra, bu piksel qiymatlarini bir rasmdan ikkinchisiga joylashtirish orqali amalga oshiriladi. Yaxshi o'qitilgan rassom an'anaviy uslublardan foydalangan holda ishonchli kompozitsiyani yaratishi mumkin, ammo odatda uning ishlashi uchun ko'p vaqt talab qiladigan ranglarni tuzatish va niqobni kesishni talab qiladi. Shu bilan bir qatorda, joylashtirish gradient domenida ham amalga oshirilishi mumkin: agar piksellar orasidagi farqlar haqiqiy piksel qiymatlaridan emas, balki yopishtirilgan bo'lsa, ba'zida toza natijaga erishish uchun foydalanuvchining kiritilishi juda kam bo'ladi. Quyidagi misol bir rasmdan ikkinchisiga muammosiz joylashtirish uchun gradientli domen tasvirini qayta ishlashni namoyish etadi.

  • Kiritilgan rasm A

  • Kirish tasviri B

  • O'zgartirilgan gradient. Bu B gradientini A gradientiga yopishtirish natijasidir.

  • Qayta qurilgan rasm. Bu Puasson tenglamasini o'zgartirilgan gradyan bo'yicha echish natijasidir. Ikki rasm orasidagi tikuv deyarli ko'rinmaydi.

  • An'anaviy rasm domenini joylashtirish. Bu piksel qiymatlarini to'g'ridan-to'g'ri B-dan A-ga yopishtirish natijasidir. Aniq tikuv mavjud.

O'zgartirilgan gradientdan qayta tiklangan rasmda qo'l va ko'zning rangi bir oz o'zgarganiga e'tibor bering. Bu hal qiluvchi butun tasvirni topishga mo'ljallanganligi sababli sodir bo'ldi. Shu bilan birga, cheklovlarni qo'shish mumkin, shunda rasmning qolgan qismi o'zgartirilmagan holda, faqat yopishtirilgan qism hal qilinadi. Shuni ham ta'kidlash joizki, yuqorida ko'rsatilgan gradient faqat bittasining hosilasini ifodalaydi rangli kanal (qizil) va gradientning kuchi va yo'nalishini aks ettiruvchi ranglar bilan ishlangan. Amalda ikkitasi kul rang gradientli tasvirlar bitta rang kanalida uchraydi, ularning o'zgarishini aks ettiradi x va ikkinchisi o'zgarishni anglatadi y. Yakuniy tasvirni tiklashda har bir rangli kanal mustaqil ravishda hal qilinadi.

Adabiyotlar

  1. ^ a b v Peres, Patrik, Mishel Gangnet va Endryu Bleyk. "Poisson rasmini tahrirlash." Grafika bo'yicha ACM operatsiyalari. Vol. 22. № 3. ACM, 2003 y.
  2. ^ a b v d Bhat, Pravin va boshqalar. "Gradientshop: Tasvir va videoni filtrlash uchun gradient-domen optimallashtirish doirasi." Grafika bo'yicha ACM operatsiyalari 29.2 (2010): 10.
  3. ^ Makken, Jeyms va Nensi S. Pollard. "Haqiqiy vaqtda gradient-domenli rasm". Grafika bo'yicha ACM operatsiyalari. Vol. 27. № 3. ACM, 2008 y.
  4. ^ Tumblin, Jek, Amit Agrawal va Ramesh Raskar. "Nega men gradient kamerani xohlayman." Computer Vision and Pattern Recognition, 2005. CVPR 2005. IEEE Computer Society konferentsiyasi. Vol. 1. IEEE, 2005 yil.
  5. ^ Levin, Anat va boshq. "Gradient domenida choksiz rasm tikish." Computer Vision-ECCV 2004. Springer Berlin Heidelberg, 2004. 377-389.
  6. ^ Fattal, Raanan, Dani Lischinski va Maykl Verman. "Gradient domeni yuqori dinamik intervalli siqishni." Grafika bo'yicha ACM operatsiyalari. Vol. 21. № 3. ACM, 2002 y.
  7. ^ Vang, Hongcheng va boshqalar. "Videoshop: gradient domenida vaqtli videoni tahrirlash uchun yangi asos." Grafik modellar 69.1 (2007): 57-70.