T-61.247 Digitaalinen kuvankäsittely

Kurssilla käydään läpi digitaalisen kuvankäsittelyn perusteita alkaen ihmisen näköjärjestelmästä ja kuvien muodostumisesta. Harjoitustyö ei ollut kovin vaikea. Tärkeimmät aiheet:

• Kuvanmuodostus
  • ihmisen näköjärjestelmä
    • tapit, sauvat
    • kirkkuden erottelu, Weberin suhde
    • adaptoituminen valaistukseen
    • Machin nauhat
  • valo
    • akromaattinen
    • kromaattinen: radianssi, luminanssi, kirkkaus
  • kuvanmuodostuslaitteet
    • filmi
    • yksittäis-, viiva-, matriisisensorit
  • digitaalisen kuvan esitys
    • koordinaatit
    • näytteenotto, kvantisointi
    • subjektiivinen laatu, isopreferenssikäyrä
    • interpolaatio, desimointi
    • kuva-alkio
      • 4-, D, 8-naapuruus
      • 4-, 8-, m-liitännäisyys
      • polut
      • etäisyysmitat
    • värimallit
      • RGB, CMY(K), YIQ, HSI, CIE L*a*b*
• Esikäsittely
  • ehostus
    • spatiaalialuemenetelmät
      • pisteoperaatiot, harmaataso-operaatiot
        • kontrastin muuttaminen, gammakorjaus
        • harmaataso-, bittotasoviipalointi
        • harmaa-arvohistogrammitoperaatiot
          • tasoitus
          • määräys
          • paikallinen ehostaminen
      • koko kuvan operaatiot
        • aritmeettiset ja loogiset operaatiot
        • keskiarvoistus
      • maskioperaatiot
        • lineaarinen suodatus
          • ali-, yli-, kaistanpäästösuodatus
          • epäterävä maskaus
          • korkeiden taajuuksien korostus
          • Laplace-suodatus
          • gradienttioperaattori: Sobel, Roberts
        • epälineaarinen suodatus: mediaani, maksimi, minimi
    • taajuusaluemenetelmät
      • Fourier-muunnos
        • ominaisuudet
        • nopea Fourier-muunnos, FFT
      • ali-, ylipäästösuodatus
        • ideaalinen suodin
        • Butterworth-suodin
        • gaussinen uodin
        • Laplace-operaatori ylipäästösuodatuksessa
    • homomorfinen suodatus
  • entistäminen
    • huonontumismalli
    • kohinamalli
    • spatiaalitasossa entistäminen
    • adaptiivinen suodatus
    • käänteissuodatus
    • Wiener-suodatus
    • geometriset muunnokset
• Segmentointi
  • epäjatkuvuuksien havaitseminen
    • pisteen havaitseminen
    • viivan havaitseminen
    • reunan havaitseminen
    • reunamallit
    • gradienttioperaattorit
    • LoG-suodatus
  • reunapisteiden yhdistäminen, rajaviiva
    • Hough-muunnos
    • kynnystys
    • aluelähtöinen segmentointi
      • jakaminen, yhdistäminen
  • liikkeen käyttö segmentoinnissa, AADI, PADI, NADI,
  • värien käyttö segmentoinnissa
• Morfologia
  • dilaatio/eroosio
  • avaus/sulkeminen
  • hit-or-miss
  • ohennus/paksunnus
    • Golay-aakkoset
  • ehdolliset operaatiot
  • reunan erottaminen
  • alueen täyttäminen
  • yhtenäisten komponenttien erottaminen
• Kuvatiedon esitys
  • kuvapyramidit
  • alikaistakoodaus
  • Haar-muunnos
  • moniresoluutiokäsittely
    • sarjakehitelmät
    • skaalausfunktiot
    • aallokefunktio
  • kuvien tiivistäminen
    • informaatiokanava
    • Shannonin ensimmäinen teoreema
    • virheetön koodaus
      • Huffman-koodi, katkaistu Huffman-koodi, B-koodi, siirtokoodi, Huffman-siirtokoodi
      • aritmeettinen koodaus
      • Lempel-Ziv-Welch, LZW
      • Gray-koodi
      • vakioaluekoodaus
      • juoksunpituuskoodaus
      • ennustuskoodaus
    • virhettä tuottava koodaus
      • Delta-modulaattori, DM
      • Optimaalinen ennustaja, DPCM
      • Markov-mallit, heuristiset mallit
      • optimaalinen kvantisointi
      • muunnoskoodaus
        • PCA-, Fourier-, kosini-, Walsh-Hadamard-, aallokemuunnos
      • CCITT, JPEG, JPEG 2000