отчет по практике. Отчет по практике Кадиров Б.А.. Р о сс ий ск и й н о в ы й у н ив е р с и т е т
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
2. Постановка целей и задач исследования На протяжении истории каждая человеческая технология становилась более совершенной, как только переставала копировать живые организмы. Сегодня тяжело представить автомобиль с суставами и мышцами вместо колёс. Самолёты с фиксированными крыльями летают со скоростью 800+ км/ч — птицы машут и завидуют. Аналогов компьютерному процессору вообще не существует в природе. [4] Самое интересное — это то, чего нет в этом списке, матриц фотоаппаратов: мы до сих пор не придумали ничего лучше, как имитировать структуру глаза, тот же объектив-хрусталик и набор RGB-колбочек как у сетчатки. Компьютерная фотография добавила к этому процессу «мозг» — процессор, который обрабатывает визуальную информацию, не просто считывая пиксели через зрительный нерв, но и дополняя картинку на основе своего опыта. Да, сегодня это открывает нам кучу возможностей, но есть подозрение, что мы всё еще пытаемся «махать крыльями в перьях» вместо того, чтобы пойти и изобрести самолёт, который оставит позади все эти затворы и диафрагмы. [5] Целью исследования магистерской диссертации студента является анализ и выбор современных эффективных способов цифровой обработки изображений. Задачи исследования: • выбрать и проанализировать современные эффективные способы цифровой обработки изображений; • протестировать выбранные методы и подтвердить их эффективность; • разработать рекомендации по использованию выбранных методов в образовательных программах. 3. Определение сути вычислительной фотографии Вычислительная фотография относится к цифровым методам захвата и обработки изображений, которые используют цифровые вычисления вместо оптических процессов. Вычислительная фотография может улучшить возможности камеры или представить функции, которые не были возможны при съемке на плёнку, также снизить стоимость элементов или размеры камеры. [6] На рисунках 1 и 2, представленных ниже, показаны примеры вычислительной фотографии.  Рисунок 1. Склейка цифровых панорам  Рисунок 2. Пример применения технологии HDR для фотографии HDR (High Dynamic Range — высокий динамический диапазон) - это технология расширения так называемого динамического диапазона, от которого зависит, насколько точно камера передаёт на фотоснимках тона снимаемой сцены, а именно — способна ли она воспроизвести их от самых светлых (светов) до самых тёмных (теней). [7] Пленоптическая камера была изобретена в 1994 г. и собрана в 2004 г. в Стэнфорде. В 2012 г. Была выпущена первая потребительская пленоптическая камера Lytro. С похожими технологиями сейчас активно экспериментирует индустрия VR (виртуальная реальность, virtual reality). От обычной камеры пленоптическая камера отличается лишь одной модификацией — матрицей, накрытой сеткой из линз, каждая из которых покрывает несколько реальных пикселей (см. рисунок 3). [8]  Рисунок 3. Структура пленоптической камеры Если правильно рассчитать расстояние от сетки до матрицы и размер диафрагмы, в итоговом изображении получатся четкие кластеры из пикселей — мини-версии оригинального изображения (см. рисунок 4).  Рисунок 4. Кластеры из пикселей Пленоптические камеры используют новые оптические элементы для захвата трёхмерной информации о сцене, которую затем можно использовать для получения трёхмерных изображений, увеличения глубины резкости и избирательной дефокусировки (или «постфокусировки»). Увеличенная глубина резкости снижает потребность в механических системах фокусировки. Все эти функции используют методы компьютерной визуализации. [9] Примерами таких методов являются: • масштабирование изображения, • сжатие динамического диапазона (т. е. отображение тона), • управление цветом, • завершение изображения (так называемое заполнение отверстий), • сжатие изображения, • цифровые водяные знаки, • эффекты художественного изображения. В таблице 3, представленной ниже, описаны особенности компьютерной визуализации. Таблица 3. Особенности компьютерной визуализации
Хотя компьютерная фотография является в настоящее время узнаваемой фразой в компьютерной графике, многие из ее методов впервые появились в литературе по компьютерному зрению, либо под другими именами, либо в статьях, направленных на трехмерный анализ формы изучаемых объектов. [10] |