Тема 7 new (953561)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Тема 7. Принципы формирования и передачи изображенийПлан занятия1. Общие сведения2. Структуры СТЗ3. Понятие о видеосигнале4. Способы кодирования цвета1. Основные понятия и определенияВ системах технического зрения (СТЗ) под изображением объекта, понимают распределение амплитуды его двумерной функции яркости Y(x, y).Яркость и контрастностьY=C=Оценка светового излученияДействие видимого света на глаз зависит не только от физических параметров излучения, но и спектральной чувствительности Sc() глазаНаибольшую видность (световое ощущение)Vmax глаз имеет к излучению с длиной волныλ = 0,555 мкмСветовой потокСила светаГрафик видности глазаОсвещенностьРаспознавание образов – научное направление, связанное с разработкой принципов и построением систем, предназначенных для определения принадлежности данного объекта к одному из заранее выделенных классов объектов.2.

Структуры СТЗКлассификация СТЗпо сложности решаемых задачпо структуре вычислительного процесса1Dмощныеоднопроцессорныесредниемногопроцессорныемалыесистемы с матричным процессоромперсональныесистемы поточной обработкиОсновные задачи СТЗ робота1. ввод (восприятие) информации, т. е. получение изображения рабочей сцены спомощью датчиков;2.

предварительная обработка изображения с использованием методов подавления шума;3. сегментация, т. е. выделение на изображении одного или нескольких представляющих интерес объектов сцены;4. описание, т. е. определение характерныхпараметров (размеров, формы и т. д.)каждого объекта, необходимых для еговыделения на сцене;5. распознавание, или идентификация,объекта, т. е. установление его принад-по типу датчика2DK2D3DОдношинная СТЗ6.лежности к некоторому классу деталей, например к «болтам»;интерпретация, т. е. выявления принадлежности объекта к группе распознаваемых, например: «на сценеесть несколько гаек».3. Понятие о видеосигналеПолным видеосигналом называется совокупность сигнала изображения и служебных сигналов. Сигнал изображения является аналоговым многоуровневым сигналом и строится из сигналов яркости и цветности, служебныесигналы представляют собой набор гасящих, синхронизирующих, уравнивающих и других импульсов.Траектория движения луча (а) и графики кадрового и строчного отклоняющих сигналов (б)При чересстрочной развертке кадр состоит из двух полей, при прогрессивной развертке – из одного.Длительность строчного гасящего импульса составляет 12 мкс или около 19 % периода строки Tс, длительностькадрового гасящего импульса — 1600 мкс или около 8 % периода полукадра Tп.Развертка строк полного черно-белого видеосигналаОсновные параметры телевизионного сигнала число строк разложения в одном кадре число кадров в секунду формат кадра период развертки кадра период развертки полукадра (поля) период развертки строкиЧастотный спектр телевизионного сигналаЧастота развертки полного кадра fк = 1/Tк = 25 Гц, частота развертки поля fп = 2 fк = 50 Гц, а частота строчнойразвертки fс = 1/Tс = 15 625 Гц.Спектр полного телевизионного сигналаНоминальное число элементов разложения N по полю телекамерыНижняя граничная частота fн соответствует изображению, имеющему минимальное число изменений яркости, верхняя граничная частота fв – максимальному.При чересстрочной развертке ширина спектра составляет:4.

Способы кодирования цветаСпектральная чувствительность глаза (спектральная световая эффективность или видность) – это отношениесветового потока «видимого» излучения с длиной волны монохроматического света к соответствующему потокуизлученияСпектральная чувствительность рецепторов глаза к синему (1), зеленому (2) и красному (3) цветуПод «абсолютно чёрным» телом понимают тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах длин волн.Закон Стефана-БольцманаБелым называется цвет свечения абсолютно черного тела при температуре 6500 0С.Формула цветаЦветовые моделиаддитивного синтезаRGBсубтрактивногосинтеза CMYперцепционные HSV(HSB), HLS и HSIтелевизионная YUVаппаратно-независимаяLABМодель аддитивного цветового синтезаСогласно этой модели, известной как цветовая модель RGB, любой цвет получается наложением красного, зеленого и синего цветов спектраЦветовой куб RGB (а) и ограничение цветовой модели (б)Модель субтрактивного цветового синтезаДля описания приемников света применяют модель субтрактивного цветового синтеза CMY, основанная на использовании дополнительных цветов голубого, пурпурного и желтогоМодель субтрактивного цветового синтеза: а – цветовой куб CMY, б – схема сложения цветов в CMYKПреобразование цвета изляется с помощью следу-системы CMY в систему RGB осуществющего выражения:Перцепционная модель HSV (HSB) и цветовые модели HSL и HSIВ этих моделях осуществляется раздельное кодирование компонент яркости и цвета.

Такое кодирование получилоназвание компонентного.Геометрическая интерпретация цветовых моделей HSV (а) и HSL (б)Телевизионные цветовые моделиПри передаче цветных изображений в большинстве СТЗ применяются устройства аддитивного цветового синтеза,основанные на модели RGB.

К ним относятся и телекамеры, и мониторы.КлассификацияYUV (NTSC)YIQ (PAL)YDbDr (SECAM)Телевизионная цветовая модель YUVЦвет представляется как три компоненты — яркость Y и две цветоразностныхМатрицы пересчета цветованалоговые моделиYUVYDbDrаналогово-цфровые моделиYPbPrYIQYCbCrФормы представления телевизионных сигналовкомпозитныйS-видеокомпонентныйВ системе цветного телевидения YUV цветовые сигналы U и V добавляются к яркостному сигналу путем модуляции специального гармонического сигнала (цветовой поднесущей) на частоте, лежащей в пределах спектра сигналаY. Телевизионный видеосигнал представляет собой композицию трех сигналов Y, U, V и синхроимпульсов. Такойсигнал называют композитным.Сигналы яркости и цвета могут также передаваться раздельно по трем проводам: Y – сигналяркости, Cb (Pb) – сигнал синего и Cr (Pr) –сигнал красного.

Такое представление сигналаполучило название компонентного.Промежуточным вариантом является S-Video,при которой раздельно передаются видеосигналY (яркость c кадровой и строчной синхронизацией) и сигнал С (color – цветность с синхронизацией на поднесущей частоте). Сигналы переПринцип получения композитного телевизионного сигналадаются по двум линиям связи.Кодирование цвета в модели YCbCrДля кодирования каждой точки в модели YCbCr требуется 3 фрагмента (сэмпла): Y, Cb, Cr. Первая цифра кодауказывает, в скольких из 4 столбцов присутствует сэмпл Y.

Вторая цифра указывает, сколько столбцов из 4 содержат сэмплы Cb и Cr в нечетных строках (в нечетных полукадрах), третья содержит такую же информацию, нотолько о четных строках (четных полукадрах).Структура изображения в форматах: а – 4:4:4, б – 4:2:2, в – 4:2:0, г – 4:2:0Формат 4:2:0 YCbCr является 12- битным. Именно он используется стандартами MPEG-1 и MPEG-2В модели YCbCr для хранения информации об одной точке в формате X:Y:Z отводитсяСравнение моделей YCbCr и RGBПространство YCbCr шире пространства RGBОтносительное расположение кубов RGB иYCbCrЦветовой график МКОХроматическая диаграмма МКО и цветовая модель XYZДиаграмма представляет собой функцию трех переменных Х, Y и Z, описывающих некоторые гипотетические основные цвета.

Цветовая модель XYZ построена на основе зрительных возможностей «стандартного наблюдателя» и учитывает рекомендации МКОЦветовой охват устройстваЦветовые охваты различных цветовых систем и устройствФормирование цвета в видеокамере1.Из трех первичных сигналов ℰR, ℰG, ℰB изображения формируется сигнал яркости ℰY:2.Сигнал яркости передается непрерывно на каждой строке развертки во всей полосе частот видеосигнала,равной 6 МГц.Два первичных цвета ℰR и ℰB, передаются, а третий восстанавливается согласно выражению3.4.5.Цветное изображение представляет собой композицию трех сигналов и служебных импульсов. Такой видеосигнал получил название композитного.

Он является низкочастотным, причем составляющие яркости и цветности передаются по одному проводу.При приеме осуществляется декодирование сигналов.Системы цветного телевиденияПри передаче цветного телевизионного сигнала используют три типа телевизионных систем: аналоговые; системы высокой четкости; цифровые.Системы аналогового цветного телевиденияNTSCPALSECAMВ системе NTSC каждая телевизионная строкасодержит сигнал яркости ℰY и два цветоразностных сигнала ℰI и ℰQ. Цветоразностные сигналыпередаются путем АМ поднесущих на одной итой же частоте с фазовым сдвигом на 900.В системе PAL используется аналогичная АМцветоразностных сигналов ℰU и ℰV с фазовымсдвигом на 900, но через строку дополнительноменяется знак амплитуды сигнала ℰU.Основная особенность системы SECAM — поочередная (через строку), передача цветоразностных сигналов ℰDr, ℰDb с дальнейшим восстановлением в декодере.

При этом в отличие от PAL иNTSC используется ЧМ поднесущих частот. ВРоссии принята система SECAM D/K.Системы цифрового телевидения (DTV)DVB (европейский)ATSC (американский)ISDB (японский)Цифровое телевидение — передача видео- и аудиосигнала от транслятора к телевизору, использующая цифровуюмодуляцию и сжатие для передачи данныхТелевидение высокой четкостиТелевидение высокой чёткости (HDTV) — система цифрового телевидения, поддерживающая стандарты разрешения 1080i и 720p, формат кадра 16:9, звук Dolby Digital 5.1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов учебной работы