이미지의 불연속성. 이미지와 사운드의 아날로그 및 개별 표현

생성자와 소멸자, 그리고 무엇을 위한 것입니까?

4) 구현이란 무엇이며 무엇을 위한 것입니까?

5) 모듈 이름을 Pascal로 지정하고(사용 라인에서, 예를 들어 crt) 이 모듈이 제공하는 기능은 무엇입니까?

6) 변수의 유형은 무엇입니까: 포인터(포인터)

7) 마지막으로 @, #, $, ^ 기호는 무엇을 의미합니까?

자연계의 예를 들어라 6. 기술 시스템의 예를 들어라 7. 혼합 시스템의 예를 들어 보십시오. 무형 시스템의 예를 들어 보십시오. 분류란 무엇입니까? 10. 피쳐 클래스란 무엇입니까?

디자인 모드에서 테이블 만들기
-마법사를 사용하여 테이블 만들기;
- 데이터를 입력하여 테이블을 생성합니다.

2.무엇이 벡터 형식?

3. 다음이 서비스 프로그램에 기인할 수 있습니까?
a) 디스크 관리 프로그램(복사, 치료, 포맷 등)
b) 디스크(아카이버)의 파일 압축
c) 컴퓨터 바이러스 등에 맞서 싸우십시오.
나는 나 자신이 대답 B가 옳다고 생각합니까?

4. 알고리즘의 속성과 관련된 것(a. Discreteness, b. Efficiency c. Mass Character, d. Definiteness, d. Feasibility and Comprehenibility) - 여기에서 모든 옵션이 정확하다고 생각합니다. 옳고 그름?

13. 프로세서의 클록 주파수는 다음과 같습니다.

A. 단위 시간당 프로세서가 수행하는 이진 연산의 수

B. 컴퓨터 노드의 작동을 동기화하는 1초 동안 생성되는 펄스의 수

C. 가능한 프로세서 호출 수 랜덤 액세스 메모리단위 시간당

D. 프로세서와 입출력 장치 간의 정보 교환 속도

14.컴퓨터에 필요한 최소 장치 세트를 지정합니다.

프린터, 시스템 장치, 키보드

B. 프로세서, RAM, 모니터, 키보드

C. 프로세서, 스트리머, 하드 드라이브

D. 모니터, 시스템 유닛, 키보드

15. 마이크로프로세서란 무엇입니까?

ㅏ. 집적 회로, 입력에 도달하는 명령을 실행하고 제어합니다.

컴퓨터 작업

나. 업무상 자주 사용하는 데이터를 저장하는 장치

다. 텍스트를 출력하는 장치 또는 그래픽 정보

D. 영숫자 데이터 출력 장치

16. 소프트웨어 환경과의 사용자 상호 작용은 다음을 사용하여 수행됩니다.

가. 운영 체제

B. 파일 시스템

다. 신청

D. 파일 관리자

17 직접 제어 소프트웨어로사용자는 다음을 수행할 수 있습니다.

도움으로:

가. 운영 체제

나. GUI

C. 사용자 인터페이스

D. 파일 관리자

18. 물리적 매체에 데이터를 저장하는 방법은 다음과 같이 결정됩니다.

가. 운영 체제

나. 응용 소프트웨어

다. 파일 시스템

D. 파일 관리자

19. 개체 및 컨트롤이 표시되는 그래픽 환경 윈도우 시스템,

사용자의 편의를 위해 만들어졌습니다:

A. 하드웨어 인터페이스

B. 사용자 인터페이스

다. 데스크탑

D. 프로그래밍 인터페이스

20. 컴퓨터 속도는 다음에 따라 달라집니다.

A. CPU 클럭 속도

B. 연결된 프린터의 유무

C. 운영 체제 인터페이스의 구성

D. 외부 저장 공간

연속 이미지 고려 - 두 공간 변수의 함수 엑스 1 및 엑스 2 에프(엑스 1 , 엑스 2) 제한된 직사각형 영역에서(그림 3.1).

그림 3.1 - 연속 이미지에서 이산 이미지로 전환

공간 변수에서 이산화 단계 Δ 1 의 개념을 소개하겠습니다. 엑스 1 및 Δ 2 변수 엑스 2. 예를 들어, 축을 따라 거리 Δ 1에 위치한 점에서 엑스 1 포인트 비디오 센서가 있습니다. 이러한 비디오 센서가 전체 직사각형 영역에 설치되면 이미지가 2차원 격자에 지정됩니다.

표기법을 단축하기 위해 다음을 표시합니다.

기능 에프(N 1 , N 2) 두 개의 이산 변수의 함수이며 2차원 시퀀스라고 합니다. 즉, 공간 변수의 관점에서 이미지를 이산화하면 샘플링된 값의 테이블로 변환됩니다. 테이블의 치수(행과 열의 수)는 원래 직사각형 영역의 기하학적 치수와 공식에 따른 샘플링 단계의 선택에 의해 결정됩니다.

여기서 대괄호 […]는 숫자의 전체 부분을 나타냅니다.

연속 영상의 영역이 정사각형인 경우 엘 1 = 엘 2 = 엘,샘플링 단계는 축을 따라 동일하게 선택됩니다. 엑스 1 및 엑스 2(Δ 1 = Δ 2 = Δ), 다음

그리고 테이블의 차원은 N 2 .

이미지를 샘플링하여 얻은 테이블의 요소를 " 픽셀 "또는 " 카운트다운"... 픽셀 고려 에프(N 1 , N 2). 이 숫자는 연속 값을 취합니다. 컴퓨터 메모리는 이산 숫자만 저장할 수 있습니다. 따라서 메모리에 기록하는 경우 연속 값은 에프 D 단계에서 아날로그-디지털 변환을 거쳐야 합니다. 에프(그림 3.2 참조).

그림 3.2 - 연속 수량의 양자화

아날로그에서 디지털로의 변환 작업(레벨별 연속 값 샘플링)은 종종 양자화... 휘도 함수의 값이 간격 _ _ ___ ___에 있는 경우 양자화 수준의 수는 다음과 같습니다.

이미지 처리의 실제 문제에서 수량 큐부터 다양하다 큐= 2("바이너리" 또는 "흑백" 이미지) 최대 큐= 210 이상(거의 연속적인 밝기 값). 가장 자주 선택됨 큐= 28, 이미지 픽셀은 1바이트의 디지털 데이터로 인코딩됩니다. 위의 모든 것에서 우리는 컴퓨터의 메모리에 저장된 픽셀이 인수(좌표?) 및 수준으로 원래 연속 이미지를 이산화한 결과라는 결론을 내립니다. (어디서, 얼마나, 그리고 모든 것이 불연속적임) 샘플링 단계 Δ 1 , Δ 2는 샘플링 오류를 무시할 수 있을 만큼 충분히 작게 선택해야 하며 디지털 표현이 이미지에 대한 기본 정보를 유지하도록 해야 합니다.

샘플링 및 양자화 단계가 작을수록 컴퓨터 메모리에 더 많은 양의 이미지 데이터가 기록되어야 함을 기억해야 합니다. 이 설명을 설명하기 위해 디지털 광학 밀도계(microdensitometer)를 사용하여 메모리에 입력된 50 × 50mm 슬라이드의 이미지를 살펴보겠습니다. 입력 시 미세 농도계의 선형 분해능(공간 변수의 이산화 단계)이 100미크론이면 메모리에 기록됩니다. 2차원 배열픽셀 치수 N 2 = 500 × 500 = 25 ∙ 10 4. 단계가 25미크론으로 줄어들면 어레이 크기는 16배 증가하고 N 2 = 2000 × 2000 = 4 ∙ 10 6. 발견된 픽셀을 바이트 단위로 인코딩하는 256 레벨에서의 양자화를 사용하여 첫 번째 경우에는 기록에 0.25MB의 메모리가 필요하고 두 번째 경우에는 4MB가 필요함을 알 수 있습니다.

이미지와 사운드의 아날로그 및 개별 표현

사람은 이미지(시각, 소리, 촉각, 미각 및 후각)의 형태로 정보를 인지하고 저장할 수 있습니다. 시각적 이미지는 이미지(도면, 사진 등)의 형태로 저장할 수 있으며, 사운드 이미지는 레코드, 자기테이프, 레이저 디스크 등에 기록할 수 있습니다.

그래픽 및 사운드를 포함한 정보는 다음으로 표시될 수 있습니다. 비슷한 물건또는 이산형태. 아날로그 표현을 사용하면 물리량은 무한한 값 집합을 취하며 그 값은 지속적으로 변경됩니다. 이산 표현에서 물리량은 유한한 값 집합을 취하고 그 값은 갑자기 변합니다.

아날로그 및 이산 정보 표현의 예를 들어 보겠습니다. 경사면과 계단에서 몸체의 위치는 X 및 Y 좌표 값에 의해 설정됩니다. 몸체가 경사면을 따라 이동할 때 좌표는 계속해서 변화하는 값의 무한 세트를 취할 수 있습니다 특정 범위에서, 그리고 계단을 따라 이동할 때 특정 값 집합만 있고 갑자기 변경됩니다(그림 1.6).

예 아날로그 표현그래픽 정보는 예를 들어 색상이 지속적으로 변하는 그림 캔버스와 분리된 이미지를 제공할 수 있습니다. 잉크젯 프린터다른 색상의 개별 점으로 구성됩니다. 오디오 정보의 아날로그 저장의 예는 다음과 같습니다. 비닐 레코드(사운드 트랙은 모양이 계속 변경됨) 분리된 것은 오디오 CD입니다(사운드 트랙에는 반사율이 다른 섹션이 포함됨).

그래픽 및 사운드 정보를 아날로그에서 이산 형식으로 변환하는 작업은 다음과 같이 수행됩니다. 견본 추출, 즉 연속적인 파티션 그래픽 이미지및 연속(아날로그) 오디오 신호를 요소를 분리합니다. 샘플링 과정에서 코딩, 즉 각 요소를 특정 값에 코드 형태로 할당하는 코딩이 수행됩니다.

견본 추출연속 이미지와 사운드를 코드 형태의 이산 값 세트로 변환하는 것입니다.

생각해 볼 질문

1. 그래픽 및 사운드 정보를 표시하는 아날로그 및 개별 방법의 예를 제공합니다.

2. 샘플링 프로세스의 본질은 무엇입니까?

신호는 원칙적으로 연속적인 형태로 정보 처리 시스템에 도착합니다. 연속 신호를 컴퓨터로 처리하기 위해서는 무엇보다 먼저 신호를 디지털 신호로 변환하는 것이 필요합니다. 이를 위해 샘플링 및 양자화 작업이 수행됩니다.

이미지 샘플링

견본 추출연속 신호를 일련의 숫자(샘플)로 변환하는 것입니다. 즉, 이 신호를 유한 차원 기반으로 표현하는 것입니다. 이 보기는 신호를 주어진 기준에 투영하는 것으로 구성됩니다.

처리 구성 및 샘플링의 자연스러운 방법의 관점에서 가장 편리한 것은 별도의 규칙적인 간격의 점에 값(샘플)의 샘플 형태로 신호를 표시하는 것입니다. 이 방법은 래스터화, 그리고 샘플이 취해지는 노드의 순서는 래스터... 연속 신호의 값을 취하는 간격을 샘플링 단계... 단계에 반대되는 값을 호출합니다. 샘플링 속도,

샘플링 과정에서 발생하는 본질적인 질문: 이 샘플에서 신호를 복원할 수 있도록 신호 샘플을 어떤 주파수로 취해야 합니까? 분명히 샘플을 너무 드물게 취하면 빠르게 변화하는 신호에 대한 정보가 포함되지 않습니다. 신호의 변화율은 스펙트럼의 상위 주파수로 특징지어집니다. 따라서 최소 허용 샘플링 간격은 신호 스펙트럼의 최고 주파수와 관련됩니다(반비례).

균일 샘플링의 경우 참 코텔니코프의 정리, 1933 년 "On 대역폭통신의 에테르 및 전선 ". 연속 신호에 주파수 제한 스펙트럼이 있는 경우 주기, 즉 빈도로.

기능을 사용하여 신호 복구 수행 ... Kotelnikov는 위의 기준을 만족하는 연속 신호를 급수로 나타낼 수 있음을 증명했습니다.

.

이 정리를 샘플링 정리라고도 합니다. 함수라고도 합니다. 계산 기능 또는 Kotelnikov, 비록 이러한 유형의 보간 시리즈가 1915년 Whitaker에 의해 연구되었지만. 카운팅 기능은 시간적으로 무한한 범위를 가지며 대칭인 지점에서 1과 같은 최대값에 도달합니다.

이러한 각 기능은 이상에 대한 응답으로 볼 수 있습니다. 저역 통과 필터(LPF) 시간의 순간에 도달하는 델타 펄스. 따라서 이산 샘플에서 연속 신호를 복원하려면 해당 샘플을 해당 저역 통과 필터를 통과해야 합니다. 이러한 필터는 인과 관계가 없으며 물리적으로 실현할 수 없습니다.

주어진 비율은 샘플 시퀀스에서 제한된 스펙트럼으로 신호를 정확하게 재구성할 수 있는 가능성을 의미합니다. 제한된 스펙트럼 신호- 이들은 정의 영역의 제한된 부분 내에서만 푸리에 스펙트럼이 0이 아닌 신호입니다. 광학 신호가 원인일 수 있습니다. 광학 시스템에서 얻은 이미지의 푸리에 스펙트럼은 요소의 제한된 크기로 인해 제한됩니다. 주파수는 나이퀴스트 주파수... 이것은 입력 신호에 스펙트럼 성분이 없어야 하는 차단 주파수입니다.

이미지 양자화

디지털 이미지 처리에서 휘도 값의 연속 동적 범위는 여러 개별 레벨로 나뉩니다. 이 절차를 양자화... 그 본질은 연속 변수를 유한한 값 집합을 취하는 이산 변수로 변환하는 데 있습니다. 이러한 값을 양자화 레벨... 일반적으로 변환은 계단함수로 표현된다(Fig. 1). 이미지 샘플의 강도가 간격에 속하는 경우(즉, ), 원본 샘플은 양자화 레벨로 대체됩니다. 여기서 – 양자화 임계값... 밝기 값의 동적 범위는 제한적이고 동일하다고 가정합니다.

쌀. 1. 양자화를 기술하는 함수

이 경우의 주요 임무는 임계값과 양자화 수준의 값을 결정하는 것입니다. 가장 간단한 방법이 문제에 대한 해결책은 동적 범위를 동일한 간격으로 나누는 것으로 구성됩니다. 그러나 이것이 최선의 해결책은 아닙니다. 대부분의 이미지 샘플의 강도 값이 예를 들어 "어두운" 영역에서 그룹화되고 레벨 수가 제한된 경우 고르지 않게 양자화하는 것이 좋습니다. "어두운" 영역에서는 더 자주 양자화해야 하고 "밝은" 영역에서는 덜 자주 양자화해야 합니다. 이렇게 하면 양자화 오류가 줄어듭니다.

디지털 이미지 처리 시스템에서는 이미지를 인코딩하는 데 필요한 정보의 양이 레벨의 수에 따라 달라지기 때문에 레벨 수와 양자화 임계값을 줄이기 위해 노력합니다. 그러나 양자화된 이미지에서 상대적으로 적은 수의 레벨을 사용하면 잘못된 윤곽선이 나타날 수 있습니다. 양자화된 이미지의 밝기가 갑자기 변할 때 발생하며 특히 완만한 변화 영역에서 두드러집니다. 사람의 시각은 특히 윤곽선에 민감하기 때문에 잘못된 윤곽선은 이미지의 시각적 품질을 크게 떨어뜨립니다. 균일한 양자화를 사용하면 일반적인 이미지에는 최소 64레벨이 필요합니다.