Алгоритмы машинной графики и обработки изображений

Научная библиотека

Научная библиотека

Алгоритмы машинной графики и обработки изображений

Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений

Эта книга содержит исчерпывающую информацию о машинной графике, обработке изображений и распознавании образов.

В ней рассмотрены такие темы: дискретизация тоновых изображений; обработка тоновых изображений; сегментация; проекции; структуры данных; двухуровневые деревья; заполнение контура; алгоритмы прореживания и еще много других тем данной тематики.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. МАШИННАЯ ГРАФИКА, ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ
1.2. ВИДЫ ДАННЫХ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ В ФОРМЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ
1.3. ВВОД ИЗОБРАЖЕНИЙ
1.4. УСТРОЙСТВА ВИЗУАЛЬНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ
1.5. ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА
1.6. РАСТРОВАЯ ГРАФИКА
1.7. ОБЩЕПРИНЯТЫЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ КОМАНДЫ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
1.8. СРАВНЕНИЕ ВЕКТОРНЫХ И РАСТРОВЫХ ГРАФИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
1.9. ПРОГРАММА-РЕДАКТОР ИЗОБРАЖЕНИЙ
1.10. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
1.11. СИСТЕМА ЗАПИСИ АЛГОРИТМОВ
1.12. НЕСКОЛЬКО ЗАМЕЧАНИЙ ОТНОСИТЕЛЬНО СЛОЖНОСТИ
1.13. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 2. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
2.2. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДРУГИХ ВИДОВ
2.3. ВЫБОРКА
2.3.2. ВЫБОРКА В ДВУХМЕРНОМ СЛУЧАЕ
2.4. ИСКАЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ВСЛЕДСТВИЕ НЕДОСТАТОЧНО ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ ВЫБОРКИ
2.5. КВАНТОВАНИЕ
2.6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Приложение 2.А. Быстрое преобразование Фурье
Алгоритм 2.А. 1. Быстрое преобразование Фурье
Глава 3. ОБРАБОТКА ТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
3.2. ГИСТОГРАММЫ И ИХ ВЫРАВНИВАНИЕ
3.3. МАТРИЦЫ СОВМЕСТНОЙ ВСТРЕЧАЕМОСТИ УРОВНЕЙ СЕРОГО ТОНА
3.4. ЛИНЕЙНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
3.5. НЕЛИНЕЙНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
3.6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 4. СЕГМЕНТАЦИЯ
4.2. РАЗДЕЛЕНИЕ ПО ПОРОГУ
4.3. ОБНАРУЖЕНИЕ ГРАНИЦ
4.4. СЕГМЕНТАЦИЯ НА ОСНОВЕ ВЫДЕЛЕНИЯ ОБЛАСТЕЙ ПУТЕМ НАРАЩИВАНИЯ
4.4.1. СЕГМЕНТАЦИЯ НА ОСНОВЕ СРЕДНЕГО УРОВНЯ ЯРКОСТИ
4.4.2. ДРУГИЕ КРИТЕРИИ ОДНОРОДНОСТИ ОБЛАСТИ
4.5. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 5. ПРОЕКЦИИ
5.2. ВВЕДЕНИЕ В МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
5.3. ОПИСАНИЕ ОДНОГО КЛАССА АЛГОРИТМОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
5.4. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЕКЦИЙ ДЛЯ АНАЛИЗА ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ
5.5. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 6. СТРУКТУРЫ ДАННЫХ
6.2. АЛГОРИТМЫ ОБХОДА ГРАФОВ
6.3. СТРАНИЧНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ
6.4. ПИРАМИДЫ ИЛИ ТЕТРАРНЫЕ ДЕРЕВЬЯ
6.4.1. ПОСТРОЕНИЕ ТЕТРАРНОГО ДЕРЕВА
6.4.2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПО ТЕТРАРНОМУ ДЕРЕВУ
6.4.3. СЖАТИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ТЕТРАРНЫХ ДЕРЕВЬЕВ
6.5. БИНАРНЫЕ ДЕРЕВЬЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
6.6. АЛГОРИТМЫ РАСЩЕПЛЕНИЯ — СЛИЯНИЯ
6.7. ПОСТРОЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ И ГРАФ СМЕЖНОСТИ СТРОК
6.8. КОДИРОВАНИЕ ОБЛАСТЕЙ И ГРАФ СМЕЖНОСТИ ОБЛАСТЕЙ
6.9. ИКОНОГРАФИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
6.10. СТРУКТУРЫ ДАННЫХ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВИЗУАЛЬНЫХ ОТОБРАЖЕНИЙ
6.11. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Приложение 6.А. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ГРАФАХ
Глава 7. ДВУХУРОВНЕВЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ
7.2. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ И ТОПОЛОГИЯ
7.3. ЭЛЕМЕНТЫ ГЕОМЕТРИИ ДИСКРЕТНОЙ ПЛОСКОСТИ
7.4. ТЕОРЕМА ОТСЧЕТОВ ДЛЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ КЛАССА 2
7.5. ПОСТРОЕНИЕ КОНТУРА
7.5.2. ОБХОД ВСЕХ КОНТУРОВ ОБЛАСТИ
7.6. КРИВЫЕ И ЛИНИИ НА ДИСКРЕТНОЙ СЕТКЕ
7.6.1. СЛУЧАЙ МНОЖЕСТВА ПИКСЕЛОВ, НЕ ЯВЛЯЮЩЕГОСЯ КРИВОЙ
7.6.2. СЛУЧАЙ МНОЖЕСТВА ПИКСЕЛОВ, ЯВЛЯЮЩЕГОСЯ КРИВОЙ
7.7. КРАТНЫЕ ПИКСЕЛЫ
7.8. ВВЕДЕНИЕ В ЗАДАЧИ АНАЛИЗА ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ
7.9. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 8. ЗАПОЛНЕНИЕ КОНТУРА
8.2. ЗАПОЛНЕНИЕ ОБЛАСТИ МЕЖДУ СТОРОНАМИ МНОГОУГОЛЬНИКА
8.3. ЗАПОЛНЕНИЕ КОНТУРА ПО КРИТЕРИЮ ЧЕТНОСТИ
8.3.1. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО КОРРЕКТНОСТИ АЛГОРИТМА 8.3
8.3.2. РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ЗАПОЛНЕНИЯ ОБЛАСТИ ПО КРИТЕРИЮ ЧЕТНОСТИ
8.4. ЗАПОЛНЕНИЕ КОНТУРА ПО КРИТЕРИЮ СВЯЗНОСТИ
8.4.1. РЕКУРСИВНАЯ ПРОЦЕДУРА ЗАПОЛНЕНИЯ ПО КРИТЕРИЮ СВЯЗНОСТИ
8.4.2. НЕРЕКУРСИВНАЯ ПРОЦЕДУРА ЗАПОЛНЕНИЯ ПО КРИТЕРИЮ СВЯЗНОСТИ
8.4.3. ПРОЦЕДУРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ЗАПОЛНЕНИИ ПО КРИТЕРИЮ СВЯЗНОСТИ
8.4.4. ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО АЛГОРИТМА
8.5. СРАВНЕНИЕ И КОМБИНАЦИИ АЛГОРИТМОВ
8.6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 9. АЛГОРИТМЫ ПРОРЕЖИВАНИЯ
9.2. КЛАССИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ ПРОРЕЖИВАНИЯ
9.3. АСИНХРОННЫЕ АЛГОРИТМЫ ПРОРЕЖИВАНИЯ
9.4. РЕАЛИЗАЦИЯ АСИНХРОННОГО АЛГОРИТМА ПРОРЕЖИВАНИЯ
9.5. БЫСТРЫЙ АЛГОРИТМ ПРОРЕЖИВАНИЯ
9.6. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ
9.7. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДВУХУРОВНЕВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ШТРИХОВЫЕ
9.8. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 10. ПОСТРОЕНИЕ ПО ТОЧКАМ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ КРИВЫХ
10.2. ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ МНОГОЧЛЕНОВ
10.3. МНОГОЧЛЕНЫ БЕЗЬЕ
10.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МНОГОЧЛЕНА БЕЗЬЕ
10.5. НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА МНОГОЧЛЕНОВ БЕЗЬЕ
10.6. ДУГИ ОКРУЖНОСТЕЙ
10.7. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПРЯМЫХ ЛИНИЙ И КРИВЫХ
10.7.1. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ КРИВЫХ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
10.7.2. ВЛИЯНИЕ ОШИБОК ОКРУГЛЕНИЯ НА ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ КРИВЫХ
10.8. ПРОГРАММА-РЕДАКТОР ТОЧЕК
10.8.2. ВВОД И ВЫВОД ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОГРАММЫ-РЕДАКТОРА ТОЧЕК
10.9. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 11. ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ ПО ТОЧКАМ С ПОМОЩЬЮ СПЛАЙНОВ
11.2. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
11.3. В-СПЛАЙНЫ
11.4. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В-СПЛАЙНОВ
11.5. ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЕ В-СПЛАЙНЫ
11.6. ПРИМЕНЕНИЕ B-СПЛАЙНОВ В МАШИННОЙ ГРАФИКЕ
11.7. ОПИСАНИЕ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ И В-СПЛАЙНЫ
11.8. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 12. АППРОКСИМАЦИЯ КРИВЫХ
12.2. АППРОКСИМАЦИЯ ПО КРИТЕРИЮ СУММАРНОЙ КВАДРАТИЧЕСКОЙ ОШИБКИ
12.3. АППРОКСИМАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ В-СПЛАЙНОВ
12.4. АППРОКСИМАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ СПЛАЙНОВ С ПЕРЕМЕННЫМИ ТОЧКАМИ СКЛЕИВАНИЯ
12.5. АППРОКСИМАЦИИ, ОСНОВАННЫЕ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ МНОГОУГОЛЬНИКОВ
12.5.1. СУБОПТИМАЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ ЛИНИЙ ПО ТОЧКАМ
12.5.2. ПРОСТОЙ АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОУГОЛЬНИКА ПО ТОЧКАМ
12.5.3. СВОЙСТВА АЛГОРИТМА 12.2
12.6. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ АППРОКСИМАЦИИ КРИВЫХ В МАШИННОЙ ГРАФИКЕ
12.6.2. ПОСТРОЕНИЕ ПРОСТЫХ АППРОКСИМИРУЮЩИХ КРИВЫХ
12.7. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 13. ПРИБЛИЖЕНИЕ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ
13.2. НЕКОТОРЫЕ ПРОСТЕЙШИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ
13.3. ОСОБЫЕ ТОЧКИ ПОВЕРХНОСТИ
13.4. ЛИНЕЙНЫЕ И БИЛИНЕЙНЫЕ ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЕ УЧАСТКИ ПОВЕРХНОСТИ, ОГРАНИЧЕННЫЕ ЗАМКНУТЫМИ КРИВЫМИ
13.5. ПЛАЗОВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
13.6. ПОВЕРХНОСТИ КУНСА
13.7. ПОСТРОЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПО ОРИЕНТИРАМ
13.8. ВЫБОР РАЗБИЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
13.9. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ШТРИХОВКА
13.10. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 14. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ДВУХМЕРНОЙ МАШИННОЙ ГРАФИКИ
14.2. ДВУХМЕРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
14.3. ОДНОРОДНЫЕ КООРДИНАТЫ
14.4. ЗАДАЧИ, СВЯЗАННЫЕ С ОТРЕЗКАМИ ПРЯМЫХ
14.4.1. ПОЛОЖЕНИЕ ТОЧКИ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРЯМОЙ
14.4.2. ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ОТРЕЗКОВ ПРЯМЫХ
14.4.3. ПОЛОЖЕНИЕ ТОЧКИ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРЯМОУГОЛЬНИКА
14.4.4 ТЕНЬ ОТРЕЗКА
14.5. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 15. РАЗРЕЗАНИЕ МНОГОУГОЛЬНИКОВ
15.2. РАЗРЕЗАНИЕ ПРОИЗВОЛЬНОГО ОТРЕЗКА ПРЯМОЙ ПРОИЗВОЛЬНЫМ ВЫПУКЛЫМ МНОГОУГОЛЬНИКОМ
15.3. РАЗРЕЗАНИЕ ПРОИЗВОЛЬНОГО ОТРЕЗКА ПРЯМОЙ ПРОИЗВОЛЬНЫМ ПРАВИЛЬНЫМ ПРЯМОУГОЛЬНИКОМ
15.4. РАЗРЕЗАНИЕ ПРОИЗВОЛЬНОГО МНОГОУГОЛЬНИКА ПРОИЗВОЛЬНОЙ ПРЯМОЙ
15.5. ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ДВУХ МНОГОУГОЛЬНИКОВ
15.6. ЭФФЕКТИВНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ МНОГОУГОЛЬНИКОВ
15.7. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 16. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТРЕХМЕРНОЙ МАШИННОЙ ГРАФИКИ
16.2. ОДНОРОДНЫЕ КООРДИНАТЫ
16.2.1. ПОЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ТОЧКИ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРОИЗВОЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
16.2.2. ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКОВ
16.3. ТРЕХМЕРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
16.3.2. ПОВОРОТ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРОИЗВОЛЬНОЙ ОСИ, ПРОХОДЯЩЕЙ ЧЕРЕЗ НАЧАЛО КООРДИНАТ
16.4. ОРТОГОНАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИИ
16.5. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИИ
16.6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Глава 17. СИНТЕЗ ТРЕХМЕРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В МАШИННОЙ ГРАФИКЕ
17.2. ЗАДАЧИ УДАЛЕНИЯ НЕВИДИМЫХ ЛИНИЙ И НЕВИДИМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
17.2.2. ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ РАЗДЕЛЕНИЯ ВИДИМЫХ И НЕВИДИМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СЦЕНЫ
17.2.3. НАБЛЮДАЕМОСТЬ НА ИЗОБРАЖЕНИИ ОТДЕЛЬНОГО ВЫПУКЛОГО ОБЪЕКТА
17.3. АЛГОРИТМ РАЗДЕЛЕНИЯ ВИДИМЫХ И НЕВИДИМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СЦЕНЫ, ОСНОВАННЫЙ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕТРАРНОГО ДЕРЕВА
17.4. РАСТРОВЫЙ АЛГОРИТМ ПОСТРОЧНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ВИДИМЫХ И НЕВИДИМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СЦЕНЫ
17.5. ОДНОРОДНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПО НАБЛЮДАЕМОСТИ
17.6. ОПИСАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ОБЪЕКТОВ
17.7. ПРИДАНИЕ ВОСПРОИЗВОДИМОМУ ИЗОБРАЖЕНИЮ ЕСТЕСТВЕННОГО ВИДА
17.8. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ