ดาวน์โหลดงานนำเสนอ
งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ
1
Image Acquisition and Digitization
2
Human Eye Vision Cornea กระจกตา ทำหน้าที่คล้าย lens เพื่อหักเหแสง
Iris ม่านตา ทำหน้าที่ปรับปริมาณแสง Retina จอตา ทำหน้าที่เป็นเซลรับแสง Human Eye Vision
3
Image Sensing
4
Image Acquisition and Digitization
Energy source Digitization (A/D) Sensor Analog image Digital image
5
Energy Source
6
Electromagnetic Spectrum
7
Visible light wavelength nm
8
Infared Band wavelength 10-6-10-4 m Washington D.C. area
Microprocessor (60x) Washington D.C. area Hurricane images
9
Microwave Band ความยาวคลื่น m Radar image of mountains
10
Radio Band Magnetic Resonance Image (MRI) Ultrasonic image
11
Ultraviolet Band wavelength 10-8-10-7 m Fluorescence microscope image
Normal corn cell Infected corn cell
12
X-ray wavelength m Head cross-section Circuit board Chest X-ray
13
Gamma Ray wavelength m Bone scan Reactor valve
14
Image Sensing
15
Sensor Single Sensor Row Sensor Array Sensor
16
Non-overlap Layout Overlap Layout CCD Sensor
17
Analog-to-Digital Image
Analog signal from image sensor A/D convertor Digital Image Sampling Binary representation Quantization Analog-to-Digital Image
18
Analog-to-Digital Image
Sampling Quantization Binary representation Analog-to-Digital Image
19
Sampling (การสุ่มวัดค่า)
เป็นขั้นตอนในการสร้างภาพดิจิตอล ซึ่งเป็นตัวแปลงข้อมูลต่อเนื่อง (Continuous interval) ให้อยู่ในช่วงไม่ต่อเนื่องที่กำหนด (discrete interval) ซึ่งจะสัมพันธ์กับจำนวนพิกเซล (pixel) คือ จำนวนจุด หรือ สี่เหลี่ยมจัตุรัส เล็กๆ ที่เก็บค่าระดับความเข้มแสงในภาพ Analog signal Sampled signal
20
ความถี่ในการ Sampling มีผลต่อ sample หรือจำนวนพิกเซล ซึ่งมีผลต่อความละเอียดของภาพ
Sampling Rate สูงมากๆ ภาพมีความละเอียดมาก ขนาดของไฟล์ภาพมีขนาดใหญ่ รับภาพได้ช้า (Single Sensor / Row Sensor) ค่าใช้จ่ายเพิ่มเนื่องจากต้องเพิ่ม CCD มากขึ้น (Array Sensor) Sampling
21
Sampling Rate >= 2 ความถี่สูงสุดของสัญญาณ
ตามทฤษฏีของ Nyquist จะกำหนดความถี่ในการ sampling ให้มากกว่า 2 เท่าของ ความถี่สูงสุดของสัญญาณ หากกำหนด Sampling Rate ไม่เป็นไปตาม ทฤษฏีของ Nyquist จะทำให้เกิดผล กระทบหรือปรากฏการณ์ที่เรียกว่า aliasing Sampling Rate >= 2 ความถี่สูงสุดของสัญญาณ Sampling
22
Sampling Rate >= 2 ความถี่สูงสุดของสัญญาณ
Sampling effect Nyquist theorem Sampling Rate >= 2 ความถี่สูงสุดของสัญญาณ If Sampling rate < 2 x fHigh
23
aliasing Sampling
24
Image Sampling ภาพถ่ายดิจิตอล ภาพถ่ายทางการแพทย์ 1024 768
1280 1024 ภาพถ่ายทางการแพทย์ ใช้แหล่งพลังงานเป็นรังสี Gamma : 64 64 resolution ของภาพ 2 มิติในแนวแกน x-y เรียกว่า spatial resolution Sampling
25
Sampling Video Frame จำนวนพิกเซล ใน แถว (Row)
NST : National Television Standards Committee (US & Japan) PAL : Phase Alternating Line Video Frame จำนวนพิกเซล ใน แถว (Row) NTSC M = 525 PAL = 625 จำนวนพิกเซล ในหลัก (Column) ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนลักษณะ (Aspect Ratio) โดยเป็นอัตราส่วนของ Column : Row เช่น NTSC RS-170 มีจำนวนพิกเซล ในแถว 485 Aspect Ratio 4:3 จะได้ภาพ 646 485 โดยจะใช้เพียง 640 480 Sampling
26
Quantization (การจัดระดับสัญญาณ)
หลังจากการ Sampling แล้วจะทำการวัดค่าของสัญญาณที่ sample มา ซึ่งค่าที่ได้ จะเป็นจำนวนจริง จึงจำเป็นต้องแปลงค่าเป็นจำนวนเต็มที่สามารถเก็บเป็น เลขฐานสองได้ จำนวนเต็มที่ใช้คือค่าลับดับขั้นของ quantize หากจำนวนขั้นมากๆ จะทำให้สามารถแทนระดับของสัญญาณภาพได้ถูกต้อง มากขึ้น เนื่องจากคอมพิวเตอร์เก็บค่าเป็นเลขฐานสอง ลำดับขั้นที่เก็บระดับสัญญาณจะ เป็น n = 2b ช่วง โดยมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 2b-1 (b เป็นจำนวน bitในการทำ quantize)
27
Quantization การแสดงผลจะเริ่มตั้งแต่สีขาวไล่ความเข้มจนถึงสีดำ
เรียกจำนวนขั้นของ quantize ว่า Gray Level เรียกการเปลี่ยนระดับค่าของสีขาวเป็นดำว่า Grayscale จำนวน bit ในการทำ quantize ภาพถ่ายดิจิตอลส่วนใหญ่จะใช้ 8 bit ทำ quantize ทำให้ได้ Gray Level 256 ระดับ ค่า Grayscale 0 – 255 ภาพถ่ายทางการแพทย์ หรือภาพถ่ายอวกาศ มีความจำเป็นต้องใช้ รายละเอียดมาก ปกติจะใช้ 10 – 12 bit ทำ quantize Quantization
28
Quantization Real number Desired Integer represent in 3 7 2 6 1 5 4 3
8 (3 bits) 0.875 3 7 2 6 1 5 4 3 -1 2 -2 1 -3
29
Quantization คุณภาพของภาพ & จำนวน bit ในการทำ quantize
ระดับสัญญาณไฟฟ้าที่ได้ อยู่ที่ 0 – 3.5 0.000 3.500 0.875 1. 750 2. 625 0.0000 3.5000 0.4375 0.8750 3.0625 . 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 Quantize 2 bits Quantize 3 bits
30
Binary Representation
31
Quantization 452 374 CAT projection image : gray levels 256 128 64
32 16 8 4 2 452 374 CAT projection image : gray levels Quantization
32
Category of Digital Image
Binary Image or Black and White Image
33
Digital Image (Gray-level Intensity example)
34
Indexed Image
35
Color Image or RGB Image
งานนำเสนอที่คล้ายกัน
