Tasvirlarga raqamli ishlov berish elementlari - Педагогика - Дипломные работы

Информация о документе

Цена	12000UZS
Размер	166.3KB
Покупки	0
Дата загрузки	07 Ноябрь 2026
Расширение	docx
Раздел	Дипломные работы
Предмет	Педагогика

Tasvirlarga raqamli ishlov berish elementlari

Купить

SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI MATEMATIKA
FAKULTETI 403-GURUH TALABASI SALIMOVA
MAXBUBANING
KOMPYUTER GRAFIKASI VA WEB DIZAYN FANIDAN
MUSTAQIL ISHI
Mavzu: Tasvirlarga raqamli ishlov berish elementlari
Bajardi:
Tekshirdi:
SAMARQAND 2022

Tasvirlarga raqamli ishlov berish elementlari
Tasvirlarning grafik tasviri. Grafik ma'lumotni ikki o'lchovli tekislikda
(monitor ekranida) tasvirlash uchun ikkita yondashuv qo'llaniladi: rastr va
vektor.
Vektorli yondashuvda grafik axborot mavhum geometrik ob'ektlar -
chiziqlar, segmentlar, egri chiziqlar, to'rtburchaklar va boshqalar yig'indisi
sifatida tavsiflanadi. Vektor tavsifi tasvirning tuzilishi haqida aprior bilimlarni
nazarda tutadi.
Rastrli grafik rastrlar ko'rinishidagi ixtiyoriy tasvirlar bilan ishlaydi.
Rastr - bu tekislikdagi tasvirni oddiy to'rda bir xil elementlarga bo'lish
(diskretlash) va har bir elementga o'ziga xos rang va boshqa atributlarni berish
orqali tavsifi. Eng oddiy rastr to'rtburchaklar, tasvirni uzatish uchun
namunalar soni bo'yicha eng tejamkor - olti burchakli. Matematik nuqtai
nazardan rastr uzluksiz tasvir funksiyasi tekisligidagi bo'lak-bo'lak doimiy
yaqinlashuvdir.
Rastr elementi piksel deb ataladi.
Piksel standart identifikatsiyasi:
f (i, j) = (A (i, j), C (i, j)), (17.1.1)
Bu erda A (i, j) Ì R2 - piksel maydoni, C (i, j) Î C - piksel atributi (odatda
rangli). Atributlarning ikki turi eng ko'p qo'llaniladi:
C (i, j) = I (i, j) - piksel intensivligi (yorqinlik);
C (i, j) = (R (i, j), G (i, j), B (i, j)) - RGB rang modelidagi rang atributlari.
Matritsa shaklida:
Mij = (Aij, Cij).
Uzluksiz tasvirlarni diskretlashda Aij qiymatlarini ikki yo'l bilan aniqlash
mumkin, Cij atributlari aniqlangan Aij = (i, j) nuqtalarining qiymatlari yoki
qiymatlari sifatida. kvadratlar Aij = (i, i + 1) × (j, j + 1) yoki boshqa har
qanday shaklda, Cij ni ushbu shakldagi o'rtacha qiymatlar bilan aniqlash bilan
(17.1.1-rasm).
Amalda, qoida tariqasida, X va Y kvadrat yoki to'rtburchaklar rastrning
manfiy bo'lmagan butun sonlarining cheklangan to'plamlari bo'lib, ular
kengligining rastr balandligiga nisbati bo'lib, masalan, "4" shaklida yoziladi. :
3".
Kompyuter grafikasida rangning ifodalanishi. Rang tushunchasi
ma'lum bir chastota diapazonidagi elektromagnit to'lqinlarning inson ko'zlari

tomonidan idrok etilishiga asoslanadi. Biz sezadigan kunduzgi yorug'lik
to'lqin uzunligi l 400 nm (binafsha) dan 700 nm (qizil) gacha. Yorug'lik
oqimining tavsifi uning spektral funktsiyasi bo'lishi mumkin I (l). Agar
yorug'lik spektri faqat bitta o'ziga xos to'lqin uzunligiga ega bo'lsa, yorug'lik
monoxromatik deb ataladi.
Retinada ikki xil retseptorlar mavjud: tayoqchalar va konuslar.
Rodlarning spektral sezgirligi (17.1.2-rasm) tushayotgan yorug'likning
yorqinligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Konuslar uchta turga bo'linadi,
ularning har biri qizil, yashil va ko'k ranglar uchun maksimal bilan
cheklangan diapazonlarda ma'lum bir sezuvchanlikka ega va qorong'uda
sezgirligini keskin yo'qotadi. Ko'zning ko'k rangga bo'lgan sezgirligi boshqa
ikkitasiga qaraganda sezilarli darajada past. Insonning yorug'likni idrok
etishining muhim xususiyati turli to'lqin uzunliklari bo'lgan ranglar
birlashtirilganda chiziqlilikdir.
RGB rang modeli Hozirgi vaqtda kompyuter grafikasida (Qizil, Yashil,
Moviy - qizil, yashil, ko'k) eng keng tarqalgan. Ushbu modelda spektral
funktsiya R, G va B sifatida belgilanadigan manfiy bo'lmagan og'irlik
koeffitsientlari (0 dan 1 gacha normallashtirilgan) bo'lgan har bir turdagi
konusning sezgirlik egri chiziqlari yig'indisi sifatida ifodalanadi. Model
tavsiflanadi. yangi ranglar olish uchun qo'shimchalar xususiyati bilan.
Masalan, spektral funktsiyalarni kodlash:
Qora: fblack = 0, (R, G, B) = (0,0,0);
Binafsha rangli fviolet = fred + fblue, (R, G, B) = (1,0,1);
Oq fwhite = fred + fgreen + fblue, (R, G, B) = (1,1,1).

RGB modelining uch o'lchamli rang maydoni rasmda ko'rsatilgan.
17.1.3. Retseptorlar tomonidan yorug'likni idrok etishning o'ziga xos
xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, ushbu modelda odamlarga ko'rinadigan
barcha ranglarni ifodalash mumkin emas. Biroq, takrorlanadigan ranglarning
ulushi ushbu modelda ko'rsatilmagan ulushdan ancha yuqori.
CIE XYZ rang tizimi. CIE (CIE - Internationale de l "Eclairage"
komissiyasi) rang tasvirining xalqaro standarti 1931 yilda Xalqaro yoritish
komissiyasi tomonidan qabul qilingan bo'lib, u uchta asosiy funktsiyani
belgilaydi: rX (l), rY (l), rZ (l). manfiy bo'lmagan koeffitsientli (X, Y va Z)
to'lqin uzunligi chiziqli birikmalari insonga ko'rinadigan barcha ranglarni
hosil qiladi.Bu funktsiyalar ko'zning retseptorlari tomonidan yorug'lik
intensivligini nisbiy idrok etishni hisobga oladi.Uch o'lchovli fazoda CIE rang
tizimi birinchi kvadrantda konusni hosil qiladi va rangli tasvirlarni yuqori
sifatli ko'rsatish uchun ishlatiladi.

2. Bitmaplarning geometrik o‘zgarishlari
Namuna olish. Kompyuterda tasvirlarni o'zgartirish va qayta ishlangan
ma'lumotlarni saqlash diskret shaklda amalga oshiriladi. Namuna olish
haqiqiy dunyoning uzluksiz analog tasvirlaridan diskret tasvirni olish uchun
ishlatiladi. Amalda, u kirish qurilmalari (raqamli kamera, skaner yoki
boshqalar) tomonidan amalga oshiriladi. Chiqarish qurilmalarida (displey,
plotter va boshqalar) qayta ishlangan tasvirlarni vizual idrok etish uchun
analog tasvir uning diskretlashtirilgan tasviriga muvofiq qayta tiklanadi.
Qora va oq tasvirlarning eng oddiy holatida biz ikki o'lchovli sa (x, y)
massivga egamiz. RGB modelidagi rangli tasvirlar uchun ranglarni qo'shishda
qo'shimchalik xususiyatini hisobga olgan holda, R, G va B ning har bir
qatlami natijalarning keyingi yig'indisi bilan ikki o'lchovli massiv sifatida
ham ko'rib chiqilishi va qayta ishlanishi mumkin.
Bir o'lchovli davriy tanlovni ikki o'lchovli holatga umumlashtirish
usullaridan eng oddiyi to'rtburchaklar koordinatalarda davriy tanlab olishdir:
s (n, m) = sa (nDx, mDy),
Bu erda Dx va Dy - uzluksiz x va y koordinatalari bo'lgan ikki o'lchovli
uzluksiz signal sa (x, y) ning gorizontal va vertikal namuna olish intervallari.
Dx va Dy qiymatlari ostida, bir o'lchovli holatda bo'lgani kabi, 1 ga teng.
Ikki o'lchovli signalni tanlash, shuningdek, uning spektrini
davriylashtirishga olib keladi va aksincha. Diskret signalning koordinata va
chastota ko'rinishlarining axborot ekvivalentligi sharti asosiy signal
diapazonlarida teng miqdordagi tanlab olish nuqtalari
bilan ham saqlanadi. To'g'ri to'rtburchaklar namuna
olish uchun Furyening to'g'ridan-to'g'ri va teskari
o'zgarishlari quyidagi ifodalar bilan aniqlanadi:
S (k, l) = s (n, m) exp (-jn2pk / N-jm2pl / M), (17.2.1)
S (k, l) = exp (-jn2pk / N) s (n, m) exp (-jm2pl / M), (17.2.1 ")
s (n, m) = S (k, l) exp (-jn2pk / N-jm2pl / M). (17.2.2)
s (n, m) = exp (-jn2pk / N) S (k, l) exp (-jm2pl / M). (17.2.2 ")
Spektrni davriylashtirish;
Bu ifodalar shuni ko'rsatadiki, to'rtburchaklar shaklidagi ma'lumotlarni
tanlab olish rastri bo'yicha ikki o'lchovli DFT bir o'lchovli ketma-ket DFTlar
yordamida hisoblanishi mumkin. (17.2.1 ") va (17.2.2") ifodalarning ikkinchi
yig'indisi mos ravishda n va k chiziqlar bo'ylab s (n, m) va S (k, l) funktsiyalar
kesimlarining bir o'lchovli DFTlari. , va birinchisi m va l bo'limlaridagi

hisoblangan funktsiyalarning bir o'lchovli DFTlari. Boshqacha qilib aytganda,
s (n, m) va S (k, l) qiymatlarining boshlang'ich matritsalari birinchi navbatda
DFT bilan qatorlar (yoki ustunlar bo'yicha) bo'lgan oraliq matritsalarga, oraliq
matritsalar esa DFT bilan yakuniy matritsalarga qayta hisoblab chiqiladi.
ustunlar (yoki mos ravishda satrlar bo'yicha).
Fx = 1 / Dx va Fy = 1 / Dy chastotali analog signalni tanlab olish
natijasida yuzaga kelgan spektrning davriy takrorlanishi uchun (17.2.1-rasm),
asosiy chastota diapazonidagi spektrni o'zgartirmaydi. (asl analog signal
spektriga nisbatan), analog signal spektridagi satrlar va ustunlardagi maksimal
chastota komponentlari fmax Nyquist chastotasidan (fmax. x) oshmasligi
kerak va etarli. £ fN = Fx / 2, fmax y £ fM = Fy / 2). Bu shuni anglatadiki,
signalning namuna olish chastotasi signal spektridagi maksimal chastota
komponentidan kamida ikki baravar ko'p bo'lishi kerak:
Fx ³ 2fmax. x, Fy ³ 2fmax. y, (17.2.3)

3. Ikki o‘lchovli signalni qayta qurishning interpolyatsiya seriyasi
Agar uzluksiz signal sa (x, y) spektr bilan cheklangan signal bo'lsa va
namuna olish davrlari etarlicha kichik tanlangan bo'lsa va qo'shni davrlarning
spektrlari bir-biriga mos kelmasa:
Sa (Wx, Wy) = 0 uchun | Wx | p / Dx, | Wy | p / Dx,
keyin, bir o'lchovli holatda bo'lgani kabi, signal sa (x, y) Kotelnikov-Shannon
seriyasining ikki o'lchovli analogi yordamida diskret signaldan qayta
tiklanishi mumkin:
sa (x, y) = Sn Sm s (n, m) . (17.2.4)
Tasvirlarning chastotali buzilishi va ularni yo'q qilish. Cheksiz
spektrli signal ham tanlanishi mumkin, ammo bu holda qo'shni davrlarda
taxallus mavjud bo'lib, Nyquist chastotalaridan yuqori bo'lgan yuqori
chastotalar bir o'lchovli holatda bo'lgani kabi, past chastotalar ostida
"niqoblangan" bo'ladi. asosiy davr. Davr chegaralaridan "aks ettirish" ta'siri
turli koordinatalarda aks ettirilgan chastotalarning aralashuvi tufayli yanada
murakkabroq tasvirni beradi. Taxallus sifatida ma'lum bo'lgan shunga
o'xshash effekt tasvirlar kam namuna bo'lganda ham paydo bo'ladi. Bu ta'sir,
ayniqsa, yorqinlikdagi keskin kontrastli o'zgarishlarda aniq kuzatilishi
mumkin.
Bunday hodisalarga qarshi kurashish uchun oldindan filtrlash
(antialasing) qo'llaniladi - filtrni tortish funktsiyasi bilan analog tasvirning
dastlabki konvolyutsiyasi, bu taxallusga olib kelishi mumkin bo'lgan yuqori
chastotali komponentlarni kesib tashlaydi.
Ikki o'lchovli holatda filtrlash tasvirlangan quyida bayon qilinganidek :
z (x, y) = h (x ", y") ③③ s (x-x ", y-y"). (17.2.5)
Shuni ta'kidlash kerakki, analog tasvirlar faqat optik diapazonda mavjud,
masalan, ekranda, fotografik qog'ozda yoki fotoplyonkada yorug'lik
ko'rinishida, lekin kompyuter xotirasida mavjud emas. Shuning uchun,
oldindan filtrlashning jismoniy ishlashi faqat rasmni fokuslash orqali
ro'yxatdan o'tkazishda mumkin, bu qoida tariqasida qo'llanilmaydi. Birlamchi
ma'lumotlar har doim maksimal to'liqlik va aniqlik bilan qayd etilishi kerak va
birlamchi ma'lumotlarni keraksiz tafsilotlar va ortiqcha narsalardan tozalash
keyingi ma'lumotlarni qayta ishlash masalasidir. Shuning uchun, 17.2.5
tenglamaga nisbatan, ikki o'lchovli oldindan filtrlash, uni amaliy amalga
oshirishda, faqat asosiy chastota diapazonida (haddan tashqari aniqlik bilan)
katta chegara bilan namuna olingan tasvirlarni filtrlash bo'lishi mumkin va

qoida tariqasida, kattaroq bosqichga haddan tashqari namuna olishda,
masalan, tasvirlarni siqishda. Oldindan filtrlash tasvirlash algoritmlariga ham
kiritilishi mumkin.
Shaklda. 3 va quyida, 17.2.1-jadvalda eng keng tarqalgan bir o'lchovli
antialiasing filtrlarining misollari ko'rsatilgan. Ular analog filtrlar ko'rinishida
bajarilishi mumkin va, masalan, radiokanallar orqali analog shakldagi
tasvirlarning televizion liniyalarini uzatishda (gorizontal antialiasing)
foydalanish mumkin. Asosan, shunga o'xshash operatsiyani ustunlar (ikkita -
rasm) ustida bajarish mumkin va tasvirni jamlagandan so'ng, to'liq antialiasing
operatsiyasi amalga oshiriladi, ammo bu usul ko'proq maxsus ilmiy tadqiqot
sohasiga tegishli.
17.2.1-jadval.
Asosiy vazn funktsiyalari
Vaqt
oynasi Og'irlik
funktsiya
si Furye
konvertatsiy
asi
Tabiiy
(P) P (t) = 1,
|t |£ t; P
(t) = 0, | t
|> t P (w) = 2t
sink
Bartlett
(D) B (w) = t
sinc2 (wt /
2).
Xinna,
Ganna p (t) =
0,5 0,5P (w) +
0,25P (w + p
/ t) + 0,25P
(w-p / t)
Hammi
ng p (t) =
0,54 +
0,46 kos
(pt / t) 0.54P (w) +
0.23P (w + p
/ t) + 0.23P
(w-p / t)
Carre
(2-
oyna) p (t) = b
(t) sink
(pt / t) t · B (w) * P
(w), P (w) =
1 uchun | w |
Laplas-
Gauss p (t) =
exp [-b2
(t / t) [(t / b) exp (-
t2w2 /
(2b2))] ③ P

2/2] (w)
Bir o'lchovli f1 (x) filtrlarining ikki o'lchovli analoglari simmetriyaning ikkita
variantida qurilgan: yoki radius funktsiyasi sifatida:
f2 (x, y) = f1 (),
yoki ish sifatida:
f2 (x, y) = f1 (x) × f1 (y).
Birinchi variant to'g'riroq, lekin ikkinchisi ajralish xususiyatiga ega,
ya'ni ikki o'lchovli konvolyutsiya f1 (x) bilan qatorlar bo'ylab va f1 (y) bilan
ustunlar bo'ylab ketma-ket ikkita bir o'lchovli konvolyutsiya bilan amalga
oshirilishi mumkin.
Rasmni qayta namuna olish yoki qayta namuna olish - raqamli
signalning namuna olish tezligining o'zgarishi. Raqamli tasvirlar uchun bu
tasvir hajmini o'zgartirishni anglatadi.
Tasvirlarni qayta namuna olish uchun turli xil algoritmlar mavjud.
Masalan, ikki chiziqli interpolyatsiya usulidan foydalangan holda tasvirni 2
marta kattalashtirish uchun oraliq ustunlar va qatorlar qo'shni ustunlar va
satrlarning qiymatlarini chiziqli interpolyatsiya qilish orqali olinadi. Yangi
tasvirning har bir nuqtasini asl tasvirdagi ko'proq nuqtalarning
og'irlashtirilgan yig'indisi sifatida olish mumkin (bikubik va boshqa
interpolyatsiya turlari). Eng yuqori sifatli qayta namuna olish faqat vaqtni
emas, balki signalning chastota sohasini ham hisobga oladigan algoritmlardan
foydalanganda olinadi.
Tasvirning chastota ma'lumotlarini maksimal darajada saqlash bilan
qayta namuna olish algoritmini ko'rib chiqing. Biz algoritmning bir o'lchovli
signallar bo'yicha ishlashini ko'rib chiqamiz, chunki ikki o'lchovli tasvirni
avval gorizontal (satrlar bo'yicha), so'ngra vertikal ravishda (ustunlar
bo'yicha) cho'zish yoki siqish mumkin va ikki o'lchovli tasvirni qayta namuna
olish mumkin. bir o'lchovli signallarni qayta namuna olishga qisqartirildi.
Faraz qilaylik, bizda bir o'lchovli signal (17.2.4-rasm), 0-T oralig'ida
ko'rsatilgan va Dt = 1 (N intervalli) qadam bilan namuna olingan. Signalni m
marta "cho'zish" kerak.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Блинова Т.А., Порев В.Н. Компьютерная графика /Под ред.
В.Н.Порева - К.: Издательство Юниор, 2005. – 520 с.
2. Геоiнформацiйна система "ОКО". Керiвництво користувача. Книга 3.
— Киiв: Геобiономiка, 1996. – 57.
3. Голованов Н. Н. Геометрическое моделирование. - М.: Издательство
Физико-математической литературы, 2002. –472 с.
4. Иванов В.П., Батраков А.С. Трехмерная компьютерная графика /Под
ред. Г.М. Полищука. - М.: Радио и связь, 1995. – 224 с.
5. Ли Ким. 3D Studio МАХ для дизайнера. Искусство трехмерной
анимации. – Второе издание переработанное и дополненное: Пер. с англ.
/ Ким Ли и др. – К.: ООО -ТИД «ДС». 2003. – 864 с.
6. Марк Джамбруно. Трехмерная графика и анимация. 2-е изд. – М.:
Издательство Вильямс, 2002. – 624 с.
7. Маров М. 3D Studio MAX 3: учебный курс. – СПб: Издательство
«Питер», 2010 – 640 с.
8. Мосин В.Г. Математические основы компьютерной графики. –
Самара: СГАСУ, 2005. – С. 139-154.
9. Никулин Е. А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной
графики. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 560 с.
10. Основы трехмерной графики и анимации / Коллектив авторов. – М.,
2005. – 341 с.
11. Петерсон М. Эффективная работа с 3d Studio MAX – СПб: Питер,
2011 – 656 с.

Tasvirlarga raqamli ishlov berish elementlari

Купить

Похожие документы
2001-yil sentabr voqealri va uning xalqaro munosabatlarga
1945-1990-yillarda Buyuk Britaniya
1918-1923 yillarda xalqaro munosabatlar, Versal Vashington siyetemasining tuzilishi
Ahmad al-farg‘oniy
Almashlab ekishni loyihalashtirish va joriy etish