Elaborazione delle immagini

Introduzione

Mercoledì 2 gennaio 2019 10:16

Immagine: Una distribuzione (bi o tri dimensionale) di un'entità fisica che contiene informazioni riferite all'oggetto che l'immagine rappresenta.

Computabilità di un'immagine

Viene definita ai fini della sua computabilità in termini di una funzione matematica che esprime la distribuzione spaziale 2D (3D) di una data quantità fisica.

Nell'analisi

Immagini sono sensate: acquisite da sensori che catturano informazioni della scena.

Nella sintesi

È necessario disporre di elementi geometrici, matematiche di forme, illuminazioni, proprietà per ricavare sinteticamente al computer delle distribuzioni di luminosità.

Immagine 2D

Funzione a due variabili f(x, y) con:

• x, y coordinate spaziali
• f(x, y) ampiezza della funzione (intensità e livello di grigio nel punto)

Immagine 3D

Funzione a tre variabili f(x, y, z) con:

• x, y, z coordinate spaziali
• f(x, y, z) ampiezza della funzione

Un'immagine avente x, y (z) ed f(x,y) è chiamata immagine digitale.

3 livelli nell'ambito dell'Image Processing

• Low level processing: input e output sono immagini
• Medium level processing: input immagine, output misure, attributi
• High level processing: dagli attributi si passa all'interpretazione

Fasi del processo

1. Acquisizione: acquisire l'immagine attraverso diverse tecniche e strumenti.
2. Pre-Elaborazione
   • Restauro: ricostruzione immagine ideale a partire da quella degradata senza introduzione di artefatti.
   • Miglioramento richiede l'applicazione di operatori locali che esaltano le zone di bordo o le attenuano (anche applicazione di più operatori in sequenza).
3. Segmentazione: separazione di oggetto dallo sfondo attraverso metodi basati sulla discontinuità o su criteri di regolarità.
4. Rappresentazione/Descrizione:
   • Se colore è importante, devo ottenere info su di esso, calcolo istogramma.
   • Se la forma è importante, avrò descrittori di forma.
5. Classificazione/Riconoscimento: sistema di riconoscimento automatico distingue i patterns di interesse e prende decisioni sulle categorie a cui i pattern appartengono (es., riesco a distinguere in una mappa le zone di alberi, edifici, fiumi, …).

Elaborazione delle immagini - Concetti base

Mercoledì 2 gennaio 2019 11:56

Immagine monocromatica

f(x, y) f: R×R --> R

Digitalizzazione

Operazione di conversione sul segnale analogico in uscita dai sensori di acquisizione per ottenere immagini digitali.

• Processo duplice di discretizzazione:
  • Nella dimensione spaziale --> campionamento
  • Nei livelli di grigi --> quantizzazione

Campionamento

Consente di passare da un segnale analogico a una sequenza di campioni distribuiti nello spazio.

Partizionamento del piano XY dell'immagine in una griglia quadrata. Le coordinate del centro di ogni cella sono coppie (a, b). Il valore associato ad ogni elemento è frutto di una integrazione dei valori continui presenti al suo interno.

Quantizzazione

Consiste nella conversione dei valori di intensità dell'immagine in un insieme finito di valori di grigio. Insieme dei valori di quantizzazione è detto dinamica dei livelli di grigio.