أخذ عينات الصورة. الانتقال من الإشارات والتحولات المستمرة إلى صورة منفصلة منفصلة

تتكون الصور التي تتكون من عناصر منفصلة لكل منها فقط عدد محدود من القيم المميزة التي تتغير في المرة النهائية تسمى منفصلة. ينبغي التأكيد على أن عناصر الصورة المنفصلة، \u200b\u200bبشكل عام، قد يكون لها منطقة غير متكافئة وقد يكون لكل منهم عدد غير متكافئ من التدرجات المميزة.

كما هو موضح في الفصل الأول، ينقل الشبكية صورا منفصلة لأعلى أقسام محلل Visual.

استمرارتهم الواضحة هي واحدة فقط من أوهام الرأي. لا يتم تحديد هذه "القياس الكمي" في البداية من الصور المستمرة من خلال القيود المرتبطة بدقة النظام البصري للعين وليس حتى العناصر الهيكلية المورفولوجية للنظام المرئي، ولكن التنظيم الوظيفي للشبكات العصبية.

تنقسم الصورة إلى عناصر منفصلة من خلال حقول الوصفة التي تجمع بين عدد أو آخر من عدد آخر من المقتكي. حقول الوصفة تنتج الاختيار الأساسي لإشارة الضوء المفيدة عن طريق التمييز المكاني والزماني.

يشغل الجزء المركزي من شبكية العين (FOVAA) إلا من قبل الأعمدة، على المحيط خارج FOVAA، هناك كلا الأعمدة والبابات. في ظل ظروف الحياة الليلية، فإن حقول كوللم في الجزء المركزي من شبكية العين لها نفس القيمة تقريبا (حوالي 5 "في التدبير الزاوي). عدد هذه الحقول في فوفا، الأبعاد الزاوية التي تبلغ حوالي 90"، حوالي 200. يتم لعب الدور الرئيسي في نقاط الليل من قبل الحقول اللزجة. بقية سطح شبكية العين. لديهم حجم الزاوي من حوالي 1 درجة جميع أنحاء سطح شبكية العين بأكمله. يبلغ عدد هذه الحقول في شبكية العين حوالي 3 آلاف. ليس فقط الكشف، ولكن أيضا عرض الأشياء المضيئة الضعيفة بموجب هذه الشروط يتم تنفيذها بواسطة أقسام الطرفية من شبكية العين.

مع زيادة في الإضاءة، بدأ الدور الرئيسي في لعب الخلايا التراكمية الأخرى - حقول تقبلا كولومين. في FOVAA، تؤدي الزيادة في الإضاءة إلى انخفاض تدريجي في القيمة الفعالة للحقل، في حين أن سطوع ترتيب 100 ASB لا يقلل إلى تنفذية واحدة. على المحيط مع إضاءة متزايدة إيقاف تدريجيا (الفرامل) الحقول اللزجة والأعمدة تدخل حيز التنفيذ. يشبه حقول كوللر على المحيط أوفيل بقدرة على الانخفاض اعتمادا على الطاقة الخفيفة التي تسقط عليها. أكبر كمية من الكولات التي يمكن أن يكون لها حقول تقبلة كولومين مع إضاءة متزايدة، تنمو من المركز إلى حواف شبكية العين، وفي المسافة الزاوية 50-60 درجة من المركز يصل إلى حوالي 90.

يمكنك حساب ذلك في ظروف جيدة إضاءة اليوم يصل عدد حقول الوصفة إلى حوالي 800 ألف. هذه القيمة تتوافق تقريبا مع عدد الألياف في أعمدة الجمهور للشخص. يتم التمييز (إذن) من الكائنات في وضح النهار بشكل أساسي بواسطة Fovtea، حيث يمكن تخفيض حقل تقبلا إلى تنفذية واحدة، ويقع الأعمدة نفسها أكثر ضيقة.

إذا كان يمكن تحديد عدد الخلايا التراكمية الصلبة في تقريب مرضي، فلا توجد بيانات كافية لتحديد عدد الشروط المحتملة لحقول الوصفة. يمكن إجراء بعض التقديرات فقط بناء على دراسة المنحدرات التفاضلية لحقول الوصفة. يتناقض العتبة في الحقول الاستقبلة Foxal في مجموعة عمل معينة من الإضاءة النظام 1. في الوقت نفسه، فإن عدد التدرجات المميز صغير. في مجموعة كاملة من Perestroika، يختلف حقل وصفة خطوف كوللم عن 8-9 تدرجات.

مدة التراكم في حقل الوصفة هي مدة ما يسمى بالمدة الحرجة - يتم تحديدها بمتوسط \u200b\u200bحوالي 0.1 ثانية.، ولكن بمستويات عالية من الإضاءة، يمكن أن يبدو أنه ينخفض \u200b\u200bبشكل كبير.

في الواقع، يجب أن يكون النموذج الذي يصف البنية المنفصلة للصور المرسلة أكثر تعقيدا. سيكون من الضروري مراعاة العلاقة بين حجم حقل الوصفة والعتبات والمدة الحرجة، وكذلك الطبيعة الإحصائية للعتبات البصرية. ولكن حتى الآن ليست هناك حاجة لهذا. يكفي أن تقدم كطراز للصورة مجموعة نفسها في مجال العناصر، والأحجام الزاوية التي تكون أصغر من الأبعاد الزاوية لأصغر جزء من الجزء، وعدد المميز الدول التي هي أكبر من الحد الأقصى لعدد التدرجات المتميزة من السطوع، ووقت التغيير المنفصل أصغر من فترة الكسر أثناء ومضات تردد الشحن الحرج.

إذا قمت باستبدال الصور الكائنات المستمرة الحقيقية العالم الخارجي مثل هذه الصور المنفصلة، \u200b\u200bلن تلاحظ العين الاستبدال. * وبالتالي، تحتوي الصور المنفصلة من هذا النوع على أي معلومات أقل على الأقل من ترقب النظام المرئي. **

* يمكن أيضا استبدال الصور والألوان الحجمية بنموذج منفصل.
** مشكلة استبدال الصور المستمرة هي المنفصلة مهمة بالنسبة لتقنيات الأفلام والتلفزيون. الكمي المؤقت يكمن وراء هذه التقنية. في أنظمة تلفزيون كود النبضة، يتم تقسيم الصورة، بالإضافة إلى ذلك، إلى عناصر منفصلة وكمية على السطوع.

النظر في صورة مستمرة - وظيفة اثنين من المتغيرات المكانية عاشر 1 أولا عاشر 2 f.(عاشر 1 , عاشر 2) على منطقة مستطيلة محدودة (الشكل 3.1).

الشكل 3.1 - الانتقال من الصورة المستمرة إلى المنفصلة

نقدم مفهوم خطوة أخذ العينات δ 1 بواسطة المتغير المكاني عاشر 1 و δ 2 بالمتغير عاشر 2. على سبيل المثال، يمكن تمثيل ذلك في النقاط التي تمت إزالتها من بعضها البعض على مسافة δ 1 على طول المحور عاشر 1 يقع مجسات الفيديو نقطة. إذا تم تثبيت أجهزة استشعار الفيديو هذه في جميع أنحاء المنطقة المستطيلة، فسيتم منح الصورة على شبكة ثنائية الأبعاد

للحد من السجل الذي تشير إليه

دور f.(ن. 1 , ن. 2) هي وظيفة اثنين من المتغيرات المنفصلة وتسمى تسلسل ثنائي الأبعاد. وهذا هو، أخذ عينات الصورة على طول المتغيرات المكانية تترجمها إلى جدول القيم الانتقائية. يتم تحديد البعد من الجدول (عدد الصفوف والأعمدة) من قبل الأحجام الهندسية للمنطقة المستطيلة المصدر واختيار خطوة أخذ العينات من قبل الصيغة

حيث تشير الأقواس المربعة [...] الجزء عدد صحيح من الرقم.

إذا كانت منطقة تعريف الصورة المستمرة عبارة عن مربع ل. 1 = ل. 2 = ل،ويتم اختيار خطوة أخذ العينات نفسها على المحاور عاشر 1 أولا عاشر 2 (1 \u003d δ 2 \u003d δ)

والبعد من الجدول هو ن. 2 .

يسمى عنصر الجدول الذي تم الحصول عليه بواسطة أخذ عينات الصورة " بيكسل "أو " العد التنازلي"وبعد النظر بكسل f.(ن. 1 , ن. 2). هذا الرقم يأخذ القيم المستمرة. ذاكرة الكمبيوتر قادرة على تخزين أرقام منفصلة فقط. لذلك، للكتابة في الذاكرة. القيمة المستمرة f.يجب أن يتعرض للتحول التناظري إلى الرقمي في الخطوة د f. (انظر الشكل 3.2).

الشكل 3.2 - قياس الحجم المستمر

غالبا ما يتم استدعاء تشغيل التحول التناظرية إلى الرقمي (التقديرية للقيمة المستمرة من حيث المستوى) توضيحوبعد عدد مستويات القياس، شريطة أن تكمن قيم وظيفة السطوع في النطاق _____ _______، على قدم المساواة

في مهام معالجة الصور العملية س:يختلف على نطاق واسع من س:\u003d 2 (صور "ثنائية" أو "أبيض وأسود") س:\u003d 210 أو أكثر (قيم السطوع المستمرة تقريبا). في كثير من الأحيان اختيار. س:\u003d 28، في حين يتم ترميز بكسل الصورة بواسطة بايت واحدة من البيانات الرقمية. في كل ما سبق، نستنتج أن البكسل المخزنة في ذاكرة الكمبيوتر هي نتيجة تقدير الصورة المستمرة الأصلية للحجج (الإحداثيات؟) والمستويات. (أين وكم، وكل شيء منفصل) من الواضح أن خطوات أخذ العينات δ 1 , يجب اختيار δ 2 صغيرا بما يكفي للتأكد من أن خطأ أخذ العينات أمر ضئيل، واحتفظ التمثيل الرقمي بالمعلومات الأساسية حول الصورة.

يجب أن نتذكر أن أحدث خطوة أخذ العينات والتجميم، كلما زاد تسجيل كمية بيانات الصورة في ذاكرة الكمبيوتر. النظر في شكل توضيحي لهذا البيان صورة على حجم الشريحة من 50 × 50 ملم، والذي يتم إدخاله في الذاكرة باستخدام مقياس الكثافة البصرية الرقمية (مقياس ضغط الدم). إذا كنت تدخل دقة خطية لمقياس الميكروستين (خطوة أخذ العينات على المتغيرات المكانية) هي 100 ميكرون، فسيتم تسجيل مجموعة ثنائية الأبعاد من بكسل البعد في الذاكرة ن. 2 \u003d 500 × 500 \u003d 25 ∙ 10 4. إذا تم تخفيض الخطوة إلى 25 ميكرون، فستزيد حجم الصفيف بنسبة 16 مرة وتشكل ن. 2 \u003d 2000 × 2000 \u003d 4 ∙ 10 6. استخدام قياس الكميين من 256 مستوى، أي تشفير البايت الموجود من البكتير، نحصل على ذلك في الحالة الأولى، يكون حجم 0.25 ميغابايت من الذاكرة مطلوبا للتسجيل، وفي الحالة الثانية 4 ميغابايت.

طرق تناظرية ومنفصلة لعرض الصور والصوت

الشخص قادر على إدراك وتخزين المعلومات في شكل صور (البصرية والصوت واللمس والذوق والشمي). يمكن حفظ الصور المرئية في شكل صور (الرسومات والصور وما إلى ذلك)، والصوت - ثابت على اللوحات والأشرطة المغناطيسية وأقراص الليزر وما إلى ذلك.

يمكن تمثيل المعلومات، بما في ذلك الرسم والصوت، في التناظرية أو منفصله شكل. مع التمثيل التناظري، فإن القيمة المادية تأخذ مجموعة لا حصر لها من القيم، وتتغير قيمها بشكل مستمر. مع وجهة نظر منفصلة، \u200b\u200bتأخذ القيمة المادية مجموعة محدودة من القيم، وتغييرات قيمتها تقفز مثل.

نعطي مثال تناظري و عرض تقديمي معلومة. يتم تعيين موقف الجسم على المستوى المائل وعلى الدرج على قيم الإحداثيات X و Y. عندما يتحرك الجسم على طول الطائرة المائلة، يمكن أن تتخذ تنسيقها مجموعة لا حصر لها من القيم المتغيرة باستمرار من مجموعة معينة، وعندما يتحرك السلاسل، فقط مجموعة معينة من القيم، وتغيير القفز تشبه (الأرز. 1.6).

مثال على التمثيل التناظرية معلومات الرسم يمكن أن تخدم، على سبيل المثال، قماش تصويري، اللون الذي يتغير باستمرار، والمنفصل - صورة مطبوعة طابعة نافثة للحبر وتتألف من نقاط منفصلة من الألوان المختلفة. مثال على التخزين التناظرية معلومات الصوت هو سجل الفينيل (يغير المسار الصوتي شكله بشكل مستمر)، والمكون المنفصل - الصوت (الذي يحتوي على مجالات ذات انعكاس مختلف).

تحويل المعلومات الرسومية والصوت من النموذج التناظري إلى المنفصلة التمويلوهذا هو، التقسيم المستمر صورة جرافيك ومستمر (التناظرية) إشارة الصوت على ال عناصر منفصلةوبعد في عملية أخذ العينات، يتم الترميز، وهذا هو، المهمة لكل عنصر من عنصر قيمة محددة في شكل رمز.

أخذ العينات - هذا تحويل للصور المستمرة والصوت في مجموعة من القيم المنفصلة في شكل رموز.

أسئلة للانعكاس

1. أعط أمثلة على الطرق التناظرية والمنفصلة لتمثيل الرسوم والصوت المعلومات.

2. ما هو جوهر عملية التقديرية؟

في نظام معالجة المعلومات، تأتي الإشارات، كقاعدة عامة، في شكل مستمر. لمعالجة الكمبيوتر إشارات مستمرة من الضروري، أولا وقبل كل شيء تحويلها إلى رقمي. لهذا، يتم تنفيذ عمليات أخذ العينات والتجميل.

تقدير الصور

أخذ العينات - هذا تحويل إشارة مستمرة إلى سلسلة من الأرقام (العينات)، أي عرض هذه الإشارة وفقا لأي أساس محدود الأبعاد. هذا العرض في تصميم الإشارة إلى هذا الأساس.

والأكثر ملاءمة لتنظيم المعالجة والطريقة الطبيعية لأخذ العينات هي تمثيل الإشارات في شكل أخذ عينات من قيمها (العينات) في نقاط منفصلة، \u200b\u200bموجودة بانتظام. هذه الطريقة تسمى rastrier.، وتسلسل العقد التي تؤخذ فيها التهم - النقطيةوبعد الفاصل الزمني الذي يتم فيه استدعاء قيم الإشارة المستمرة أخذ العينات الخطوةوبعد يتم استدعاء الخطوة العكسية تردد أخذ العينات,

سؤال مهم ينشأ أثناء أخذ العينات: ما هو الترددات التي يجب اتخاذها في إهمال الإشارات من أجل أن تكون إمكانية انتعاشها العكسي على هذه المراجع؟ من الواضح، إذا كنت تأخذ التهم نادرا، فلن تحتوي على معلومات حول الإشارة المتغيرة بسرعة. تتميز سرعة تغيير الإشارة بالتردد العلوي للطيف. وبالتالي، يرتبط عرض الفاصل الزمني للأخذ العينات المسموح به بأعلى تردد طيف الإشارة (يتناسب بشكل عكسي معه).

لحالة أخذ العينات الموحدة صالحة نظرية Kotelnikov.، نشرت في عام 1933 في العمل " عرض النطاق الأثير والأسلاك في الاتصالات السلكية واللاسلكية ". يقرأ: إذا كانت إشارة مستمرة تحتوي على طيف يحدها التردد، فقد يتم استعادةه تماما وفرحة من خلال مراجعه المنفصلة التي اتخذت مع فترة، أي مع التردد.

يتم استرداد الإشارة باستخدام وظيفة. وبعد يمكن تمثيل KOTELNIKOV أن الإشارة المستمرة التي تلبي المعايير المذكورة أعلاه يمكن تمثيلها كسلسلة:

.

كما يسمى هذا النظرية أيضا نظرية العد. وتسمى الوظيفة مرة أخرى العد التنازلي أو KOTELNIKOV.على الرغم من أن سلسلة الاستيفاء من هذه الأنواع مدروسة لا تزال Whitaker في عام 1915. تعمل وظيفة القراءة على طول الوقت لانهائي وتصل إلى أكبر قيمة تساوي واحدة، عند نقطة، فيما يتعلق بهما متماثل.

يمكن اعتبار كل من هذه الوظائف استجابة مثالية تصفية التردد المنخفض (FNH) على Delta-Invulse، الذي جاء في وقت الزمن. وبالتالي، لاستعادة الإشارة المستمرة من عيناتها المنفصلة، \u200b\u200bيجب تخطيها من خلال FNF المقابلة. تجدر الإشارة إلى أن هذا المرشح مفشي وجسديا غير محققة.

تعني النسبة المخفضة القدرة على استعادة الإشارات بدقة مع طيف محدود على تسلسل عيناتهم. إشارات الطيف المحدودة - هذه إشارات، الطيف فورييه يختلف عن الصفر فقط داخل منطقة محدودة من منطقة التعريف. يمكن أن تعزى الإشارات البصرية إليهم، لأن إن الطيف الرابع للصور التي تم الحصول عليها في النظم البصرية محدودة بسبب الحجم المحدود عناصرها. ويسمى التردد تواتر Nyquistaوبعد تردد هذا الحد أعلاه يجب أن يكون هناك مكونات طيفية في إشارة الإدخال.

قياس الصور

مع معالجة الصور الرقمية، يتم تقسيم النطاق الديناميكي المستمر لقيم السطوع إلى عدد من المستويات المنفصلة. يسمى هذا الإجراء توضيحوبعد جوهرها هو تحويل متغير مستمر إلى متغير منفصل يأخذ المجموعة النهائية للقيم. وتسمى هذه القيم مستويات القياس الكميوبعد بشكل عام، يتم التعبير عن التحول وظيفة صعدت (الشكل 1). إذا كانت شدة العد التنازلي للصورة تنتمي إلى الفاصل الزمني (أي، متى )، يتم استبدال العد التنازلي الأولي بمستوى الكمي، حيث – عتبات كميةوبعد يفترض أن النطاق الديناميكي لقيم السطوع محدود ومتساوي.

تين. 1. وظيفة تصف الكمي

المهمة الرئيسية هي تحديد قيم العتبات ومستويات الكمي. أبسط طريقة الحلول لهذه المهمة هي كسر النطاق الديناميكي على نفس الفواصل الزمنية. ومع ذلك، مثل هذا القرار ليس هو الأفضل. إذا تم تجميع قيم كثافة معظم عينات الصورة، على سبيل المثال، في المنطقة "الظلام" وعدد المستويات محدودة، فمن المستحسن تقديرها بشكل غير متساو. في المنطقة "الظلام" يتبع الكم في كثير من الأحيان، وفي "الضوء" أقل في كثير من الأحيان. هذا سوف يقلل من الخطأ الكمي.

في أنظمة معالجة الصور الرقمية، تسعى إلى تقليل عدد المستويات وعتبات القياس الكمي، لأن مقدار المعلومات المطلوبة لترميز الصورة يعتمد على كمية. ومع ذلك، مع عدد صغير نسبيا من المستويات على صورة كمية، قد تظهر ملامح كاذبة. تنشأ بسبب التغيير الذي يشبه القفز في سطوع الصورة المستنجرة ويمكن أن تكون ملحوظة بشكل خاص على المؤامرات اللطيفة من تغييرها. وضع ملامح كاذبة بشكل كبير جودة الصورة المرئية، لأن مشهد الشخص حساس بشكل خاص للمحفوظات. مع كمية موحدة من الصور النموذجية، هناك حاجة إلى 64 مستوى على الأقل.

لمعرفة وإظهار على مثال باسكال: 1) ما هو المطلق وما هو مطلوب ل؟ 2) ما هو ASM وما هو مطلوب؟ 3) ما هو

منشئ ومدمر وما هو مطلوب؟

4) ما هو التنفيذ وما هو مطلوب؟

5) استدعاء وحدات باسكال (في سلسلة USESS، على سبيل المثال CRT) وما هي القدرات التي تعطي هذه الوحدة؟

6) ما نوع المتغير: القابل للدخول (مؤشر)

7) وآخر مرة: ماذا يعني رمز @، #، $، ^

1. ما هو الكائن؟ ما هو النظام؟ 3. ما هو الاسم الشائع للكائن؟ إعطاء سبيل المثال. ما هو اسم وحدة الكائن؟ إحضار مثال على ذلك.

إعطاء مثال لنظام طبيعي .6. إعطاء مثال للنظام الفني. 7 إعطاء مثال لنظام مختلط .8. إعطاء مثال لنظام غير ملموس. ما هو التصنيف؟ 10. ما هي فئة الكائن؟

1. 23 سؤال - قم بإدراج أوضاع عملية الوصول إلى DBMS:

إنشاء جدول في وضع المنشئ؛
- خلق طاولة بمساعدة معالج؛
- إنشاء جدول عن طريق إدخال البيانات.

2. ما هو تنسيق متجه؟

3. هل من الممكن تنسب برامج الخدمة التالية:
أ) برامج خدمة القرص (النسخ والعلاج والتنسيق وغيرها)
ب) ضغط الملفات على الأقراص (مباحر)
ج) مكافحة أجهزة الكمبيوتر وأكثر من ذلك بكثير.
أنا نفسي أعتقد ما هي الإجابة هنا ب - أليس أم لا؟

4. ما ينتمي إلى خصائص الخوارزمية (أ. التقدير، ب. الأداء في. التنقل، التعريف، الجدوى ومفهومة) - هنا أعتقد أن جميع الخيارات صحيحة. الحق أم لا؟

اختبار 7 أسئلة محاضرة مع اختيار الاستجابة

13. تردد ساعة المعالج هو:

ألف - عدد العمليات الثنائية التي يؤديها المعالج لكل وحدة من الوقت

B. عدد البقول الناتجة في ثانية واحدة، ومزامنة عقد الكمبيوتر

جيم - عدد المعالج المحتمل يناشد ذاكرة الوصول العشوائي لكل وحدة من الوقت

D. سعر صرف المعلومات بين المعالج وأجهزة الإدخال / الإخراج

14. للحصول على الحد الأدنى من المجموعة الضرورية من الأجهزة المصممة للعمل من أجل الكمبيوتر:

طابعة وحدة النظام، لوحة المفاتيح

ب. المعالج، ذاكرة الوصول العشوائي، رصد، لوحة المفاتيح

المعالج C. Stremmer، Winchester

D. مراقب، كتلة النظام، لوحة المفاتيح

15. ما هو المعالج الدقيق؟

أ. microcircuitالذي يؤدي الأوامر التي تدخلها وتدير

الكمبيوتر العمل

B. الجهاز لتخزين تلك البيانات التي تستخدم في كثير من الأحيان في

ج- الجهاز لإخراج النص أو معلومات الرسوم

D. الجهاز لإخراج البيانات الأبجدية الرقمية

16. يتم تفاعل المستخدم مع وسيط البرنامج باستخدام:

أ. نظام التشغيل

نظام الملفات

C. التطبيقات

D. مدير الملفات

17. إدارة الطوارئ البرمجيات يمكن للمستخدم ممارسة

مساعدة:

أ. نظام التشغيل

واجهة الجرافيك

واجهة المستخدم

D. مدير الملفات

18. تحدد طرق تخزين البيانات على الوسائط الفيزيائية:

أ. نظام التشغيل

البرمجيات التطبيقية

نظام الملفات C.

D. مدير الملفات

19. البيئة الرسم التي يتم عرض الكائنات والضوابط. أنظمة ويندوز,

تم إنشاؤها لراحة المستخدم:

واجهة الأجهزة

واجهة المستخدم

ج. مكتب

واجهة البرمجيات

20. تعتمد سرعة الكمبيوتر على:

تردد ساعة المعالج

ب. توافر أو عدم وجود طابعة متصلة

C. منظمات واجهة نظام التشغيل

D. حجم جهاز تخزين خارجي