Kvantimetrik tasvirni qayta ishlash: 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

(Yuqoridagi rasmda tasvirni qayta ishlashning kvantimetrik usuli bilan taqqoslash ko'rsatilgan. Yaxshilangan natijaga e'tibor bering. O'ng yuqori rasmda yorug'lik kabi narsalarni o'lchaydigan noto'g'ri taxminlardan kelib chiqqan g'alati artefaktlar ko'rsatilgan. O'ng pastki rasmda xuddi shu narsani bajarish yaxshi natijani ko'rsatadi. kvantimetrik.)

Ushbu yo'riqnomada siz mavjud tasvirlash yoki ko'rishni sezish tizimlarining ishlashini qanday yaxshilashni o'rganasiz, bu oddiy kontseptsiya yordamida: kvantimetrik tasvirni sezish

Kvantimetrik tasvirni qayta ishlash quyidagilardan birini yaxshilaydi:

• Tasvirni o'chirish kabi mavjud tasvirni qayta ishlash;
• Mashinani o'rganish, kompyuterni ko'rish va naqshni aniqlash;
• Kiyinadigan yuzni aniqlash vositasi (qarang: https://wearcam.org/vmp.pdf), AI va HIga asoslangan ko'rish va boshqalar.

Asosiy g'oya tasvirlarni kvantimetrik tarzda oldindan qayta ishlash va qayta ishlashdan iborat bo'lib, quyidagicha:

1. Rasm yoki tasvirlarning dinamik diapazonini kengaytirish;
2. Rasm yoki tasvirlarni odatdagidek qayta ishlang;
3. Rasm yoki tasvirlarning dinamik diapazonini siqish (ya'ni 1 -qadamni bekor qilish).

Oldingi ko'rsatmalarda men HDR (yuqori dinamik diapazon) va kvantimetrik sezishning ba'zi jihatlarini o'rgatganman. chiziqlilik, superpozitsiya va boshqalar.

Keling, bu bilimlarni amalda qo'llaylik.

Foydalanmoqchi bo'lgan mavjud jarayonni oling. Men ko'rsatadigan misol tasvirni o'chirishdir, lekin siz uni boshqa har qanday narsada ishlatishingiz mumkin.

1 -qadam: Rasm yoki tasvirlarning dinamik diapazonini kengaytiring

(Rasmlar "Tasvirni aqlli qayta ishlash", Jon Uili va Sons Interscience seriyasidan moslashtirilgan, Stiv Mann, 2001 yil noyabr)

Birinchi qadam - kirish tasvirining dinamik diapazonini kengaytirish.

Ideal holda siz avval kameraning javob berish funktsiyasini f ni aniqlab, keyin teskari javobni, f teskari, tasvirga qo'llashingiz kerak.

Odatda kameralar dinamik diapazonda siqiladi, shuning uchun biz odatda kengaytiruvchi funktsiyani qo'llamoqchimiz.

Agar siz javob berish funktsiyasini bilmasangiz, tasvirni tasvirlar massiviga yuklash, o'zgaruvchilarni (float) yoki (dubl) kabi ma'lumotlar turiga yuborish va har bir piksel qiymatini eksponentga ko'tarish kabi oddiy ishni bajarishdan boshlang. Masalan, har bir piksel qiymatini kvadratga aylantirish.

Mantiqiy:

Nega bunday qilyapmiz?

Javob shundaki, ko'pchilik kameralar dinamik diapazonini siqadi. Buning sababi shundaki, aksariyat displeyli vositalar dinamik diapazonni kengaytiradi. Bu tasodifan: katodli naychali televizor displeyi chiqaradigan yorug'lik miqdori taxminan 2,22 ko'rsatkichiga ko'tarilgan voltajga teng bo'ladi, shuning uchun video kuchlanish kiritishining yarmi yaqinida chiqadigan yorug'lik miqdori ko'p bo'ladi. yarmidan kam.

Fotosurat tashuvchilari ham dinamik diapazonli. Masalan, fotografik "neytral" kulrang karta tushgan yorug'likning 18% ni chiqaradi (tushgan nurning 50% emas). Bu yorug'lik (18%) javobning o'rtasida deb hisoblanadi. Ko'rib turganingizdek, agar biz chiqish grafikasiga kirish funktsiyasi sifatida qaraydigan bo'lsak, displey muhiti ideal chiziqli javobdan oldin dinamik diapazon kengaytirgichini o'z ichiga olgan ideal chiziqli displeylar kabi harakat qiladi.

Yuqoridagi yuqoridagi rasmda siz nuqta chiziq bilan o'ralgan displeyni ko'rishingiz mumkin va bu ideal chiziqli displeydan oldin kengaytirgichga tengdir.

Displeylar tabiatan kengroq bo'lgani uchun, tasvirlar mavjud displeylarda yaxshi ko'rinishi uchun kameralar siqilishga mo'ljallangan bo'lishi kerak.

Qadim zamonlarda minglab televizion qabul qiluvchilar va bitta yoki ikkita eshittirish stantsiyalari (masalan, bitta yoki ikkita televizion kamera) bo'lganida, barcha televizorlarni eslab qolishdan ko'ra, bosim o'tkazuvchanligini kameraga o'rnatish osonroq edi. har bir televizor qabul qilgichiga bittadan qo'ying.

Bu tasodifan shovqinni kamaytirishga yordam berdi. Ovozda biz buni "Dolby" ("kompanding") deb ataymiz va unga patent beramiz. Videoda bu tasodifan sodir bo'lgan. Stokgem tasvirlarni qayta ishlashdan oldin logarifmini, keyin esa antilogni olishimizni taklif qildi. U tushunmagan narsa shundaki, aksariyat kameralar va displeylar buni tasodifan qilishadi. Buning o'rniga men taklif qilganim shundaki, biz Stokgem taklif qilgan narsaning aksini qilamiz. (Qarang: "Tasvirni aqlli qayta ishlash", Jon Uili va Sons Intscience Series, 109-111 bet.)

Pastki rasmda siz taklif qilinayotgan homomorfik (kvantimetrik) tasvirni ko'rasiz, bu erda biz dinamik diapazonni kengaytirish va siqish bosqichini qo'shdik.

2 -qadam: Tasvirlarni qayta ishlash yoki kompyuterni ko'rish, mashinani o'rganish yoki shunga o'xshash narsalarni bajaring

Ikkinchi bosqich, dinamik diapazon kengayishidan so'ng, tasvirlarni qayta ishlash.

Mening holimda, men tasvirni dekonvolyutsiyasini bajardim, xiralashtirish funktsiyasi, ya'ni tasvirni xiralashtirish, avvalgi texnikada ma'lum bo'lganidek.

Kvantimetrik tasvirni sezishning ikkita keng toifasi mavjud:

• Odamlarni ko'rishga yordam berish;
• Ko'rishga yordam beradigan mashinalar.

Agar biz odamlarga ko'rishga yordam bermoqchi bo'lsak (bu men ko'rsatayotgan misol), biz hali ishimizni tugatmaganmiz: qayta ishlangan natijani rasm maydoniga qaytarishimiz kerak.

Agar biz mashinalarga ko'rishga yordam bersak (masalan, yuzni aniqlash), biz hozir tugatdik (3 -bosqichga o'tishning hojati yo'q).

3 -qadam: natijaning dinamik diapazonini qayta bosing

Biz kengaytirilgan dinamik diapazonda ishlayotganimizda, biz "yorug'lik makonida" (kvantimetrik tasvirlar maydoni) bo'lamiz.

2 -qadam oxirida biz yorug'lik maydonida bo'lamiz va biz tasvir maydoniga qaytishimiz kerak.

Shunday qilib, bu 3 -qadam tasvir maydoniga qaytish haqida.

3 -qadamni bajarish uchun 2 -qadamning dinamik diapazonini siqish kifoya.

Agar siz kameraning javob berish funktsiyasini bilsangiz, natijani olish uchun uni qo'llang, f (p (q)).

Agar siz kameraning javob berish funktsiyasini bilmasangiz, yaxshi taxmin qiling.

Agar siz 1 -qadamda tasvir piksellarini kvadratga aylantirgan bo'lsangiz, endi tasvir maydoni haqidagi taxminingizga qaytish uchun har bir tasvir pikselining kvadrat ildizini olish vaqti keldi.

4 -qadam: Siz boshqa variantlarni sinab ko'rishingiz mumkin

Deblurring - mumkin bo'lgan ko'plab misollardan biri. Masalan, bir nechta ta'sirlarning kombinatsiyasini ko'rib chiqing.

Yuqoridagi rasmlar kabi ikkita rasmni oling. Biri kunduzi, ikkinchisi kechasi olib ketilgan.

Tushga o'xshash rasmni yaratish uchun ularni birlashtiring.

Agar siz ularni o'rtacha hisoblasangiz, bu axlatga o'xshaydi. Buni o'zingiz sinab ko'ring!

Ammo, agar siz avval har bir tasvirning dinamik diapazonini kengaytirsangiz, so'ngra ularni qo'shing va keyin yig'indining dinamik diapazonini siqsangiz, bu ajoyib ko'rinadi.

Rasmni qayta ishlashni (tasvirlarni qo'shish) tasvirni kvantimetrik ishlov berish bilan solishtiring (kengaytirish, qo'shish va keyin siqish).

Siz mening kodimni va boshqa misollarni bu erdan yuklab olishingiz mumkin:

5 -qadam: Oldinga o'tish: Endi HDR tasvirli kompozitsiyalar yordamida sinab ko'ring

(Rasmning yuqorisida: HDR payvandlash dubulg'asi haqiqatning kengayishi uchun kvantimetrik tasvirni ishlatadi. Qarang: Slashgear 2012 yil 12 sentyabr.)

Qisqa bayoni; yakunida:

rasmni oling va quyidagi amallarni bajaring:

1. tasvirning dinamik diapazonini kengaytirish;
2. tasvirni qayta ishlash;
3. natijaning dinamik diapazonini siqish.

Va agar siz yanada yaxshi natijaga erishmoqchi bo'lsangiz, quyidagilarni sinab ko'ring.

turli xil ochilgan tasvirlarning ko'pligini olish;

1. oldingi HDR yo'riqnomamga muvofiq, dinamik diapazonni yorug'lik maydoniga kengaytirish;
2. hosil bo'lgan kvantimetrik tasvirni, q, yorug'lik maydonida qayta ishlash;
3. tonemapping orqali dinamik diapazonni siqish.

Xursand bo'ling va iltimos "Men buni uddaladim" tugmasini bosing va natijalaringizni joylashtiring, men sharh berishdan yoki konstruktiv yordam berishdan xursand bo'laman.