Градиентті-домендік кескінді өңдеу - Википедия - Gradient-domain image processing

Градиенттік домен кескінін өңдеу, деп те аталады Poisson кескінін редакциялау,[1] түрі болып табылады кескінді сандық өңдеу тікелей пиксел мәндерінен гөрі көрші пикселдер арасындағы айырмашылықтарда жұмыс істейді. Математикалық тұрғыдан сурет градиенті білдіреді туынды кескіннің суреті, сондықтан градиентті доменді өңдеудің мақсаты жаңа кескін салу болып табылады интеграциялау шешуді қажет ететін градиент Пуассон теңдеуі.[2]

Шолу

Градиенттік домендегі кескіндерді өңдеу - екі сатылы процесс. Бірінші қадам - ​​сурет градиентін таңдау. Бұл көбінесе бір немесе бірнеше кескіннен алынады, содан кейін өзгертіледі, бірақ оны басқа тәсілдермен де алуға болады. Мысалы, кейбір зерттеушілер қолданушылардың тікелей градиенттік доменде сурет салудың артықшылықтарын зерттеді,[3] ал басқалары градиентті тікелей камера сенсорынан таңдауды ұсынды.[4] Екінші қадам - ​​бірінші қадамнан бастап градиент шығара алатын жаңа кескін табу үшін Пуассон теңдеуін шешу. Нақты шешім көбінесе болмайды, себебі өзгертілген градиент өрісі енді болмайды консервативті, сондықтан қажетті градиентті мүмкіндігінше жақындататын сурет табылды.

Кескінді өңдеу

Үшін кескінді өңдеу мақсаттар үшін градиент бар кескіннен алынады және өзгертіледі. Сияқты әр түрлі операторлар ақырлы айырмашылық немесе Собель, берілген кескіннің градиентін табуға болады. Содан кейін бұл градиентті манипуляциялауға болады, нәтижесінде алынған кескін шешілгенде әр түрлі эффекттер пайда болады. Мысалы, егер градиент біркелкі тұрақты шкаламен масштабталса, онда қарапайым қайрау сүзгісі пайда болады. Жақсы қайрау сүзгісін тек маңызды деп саналатын жерлерде градиентті масштабтау арқылы жасауға болады.[2]Басқа қолданыстарға жіксіз жатады кескін тігу,[5] суреттен қажет емес мәліметтерді алып тастау,[1] фотореалистикалық емес көрсету сүзгілер,[2] сурет құлыптан босату,[2]кәдімгі имидждік-домендік әдістермен жету қиын болатындай етіп кескіннің бір бөлігін екінші бөлігіне жіксіз клондау мүмкіндігі,[1] және жоғары динамикалық диапазондағы бейнелеу[6]Бұл градиентті доменді өңдеу әдістері бейнеклипті пиксель кубы деп санау және 3d Пуассон теңдеуін шешу арқылы жылжымалы суреттерге дейін кеңейтілуі мүмкін.[7]

Кескінді жіксіз клондау

Сандық композиция - бұл суреттің бір бөлігі немесе бір бөлігі екінші фотосуретке жабыстырылатын кескінді өңдеудегі жалпы міндет. Дәстүр бойынша бұл пиксел мәндерін бір кескіннен екіншісіне қою арқылы жасалады. Жақсы дайындалған суретші дәстүрлі техниканы қолдана отырып, сенімді композиция жасай алады, бірақ ол жұмыс жасау үшін әдетте уақытты қажет ететін түстерді түзету мен маска кесуді қажет етеді. Сонымен қатар, қоюды градиенттік доменде орындауға болады: егер пикселдер арасындағы айырмашылықтар нақты пиксел мәндерінен гөрі жабыстырылса, кейде таза нәтижеге жету үшін пайдаланушының енгізуі әлдеқайда аз болады. Келесі мысал бір кескіннен екіншісіне икемсіз қою үшін градиентті домен кескінін өңдеуді қолдануды көрсетеді.

  • Кескінді енгізу A

  • Кескінді енгізу B

  • Өзгертілген градиент. Бұл В градиентін А градиентіне жабыстырудың нәтижесі.

  • Қайта салынған сурет. Бұл өзгертілген градиент бойынша Пуассон теңдеуін шешудің нәтижесі. Екі кескіннің арасындағы тігіс әрең көрінеді.

  • Дәстүрлі кескін доменін қою. Бұл пикселдік мәндерді В-дан А-ға тікелей қоюдың нәтижесі. Айқын тігіс бар.

Өзгертілген градиенттен қалпына келтірілген суретте қолдың да, көздің де түсі аздап өзгергеніне назар аударыңыз. Бұл шешуші бүкіл кескінді табуға арналған болғандықтан орын алды. Алайда, суреттің қалған бөлігі өзгертілмей, тек қана қойылатын бөлім үшін шешілетін шектеулерді қосуға болады. Жоғарыда көрсетілген градиент тек біреуінің ғана туындысын білдіретіндігін ескерген жөн түсті арна (қызыл), және градиенттің күші мен бағытын білдіретін түстермен берілген. Іс жүзінде екі сұр реңк градиенттік кескіндер бір түсті арнаға сәйкес келеді, олардың біреуі өзгерісті білдіреді х және екіншісі өзгерісті білдіреді ж. Әр түсті канал соңғы кескінді қалпына келтіру кезінде дербес шешіледі.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б в Перес, Патрик, Мишель Гангнет және Эндрю Блейк. «Пуассон кескінін редакциялау.» Графика бойынша ACM транзакциялары. Том. 22. № 3. ACM, 2003 ж.
  2. ^ а б в г. Бхат, Правин және т.б. «Gradientshop: сурет пен бейнені сүзуге арналған градиент-доменді оңтайландыру шеңбері.» Графика бойынша ACM транзакциялары 29.2 (2010): 10.
  3. ^ Макканн, Джеймс және Нэнси С. Поллард. «Нақты уақыттағы градиентті-домендік кескіндеме». Графика бойынша ACM транзакциялары. Том. 27. № 3. ACM, 2008 ж.
  4. ^ Tumblin, Jack, Amit Agrawal және Ramesh Raskar. «Неге мен градиентті камера алғым келеді». Компьютерлік көзқарас және үлгіні тану, 2005. CVPR 2005. IEEE Computer Society конференциясы. Том. 1. IEEE, 2005 ж.
  5. ^ Левин, Анат және т.б. «Градиенттік доменде кескінді жіксіз тігу.» Computer Vision-ECCV 2004. Springer Berlin Heidelberg, 2004. 377-389.
  6. ^ Фаттал, Раанан, Дани Лисчинский және Майкл Верман. «Градиенттің жоғары динамикалық ауқымын қысу.» Графика бойынша ACM транзакциялары. Том. 21. № 3. ACM, 2002 ж.
  7. ^ Ван, Хунченг және т.б. «Videoshop: градиенттік домендегі кеңістікті-уақыттық бейнені редакциялаудың жаңа құрылымы.» Графикалық модельдер 69.1 (2007): 57-70.