¿Qué es Representación de imágenes?

El método de visualización y almacenamiento de información de imágenes en la computadora. La representación de imágenes y las operaciones de imágenes juntas forman un modelo de imagen, que es una parte importante del análisis de patrones.

La imagen se puede representar en diferentes niveles de información de imagen. La imagen física más básica se obtiene extrayendo una matriz de escala de grises bidimensional (matriz) de un dominio de imagen continuo de acuerdo con el principio de muestreo de cuadrícula rectangular.

También se puede usar un vector largo para representar una matriz gris bidimensional, que se forma escaneando la matriz gris en columnas (o filas) y conectando el encabezado de la siguiente columna (o fila) con el final de la columna anterior ( o fila). Sus transformaciones lineales y reversibles también se pueden utilizar para representar imágenes.

Cada línea de una imagen está compuesta por una secuencia de corridas (una colección de píxeles adyacentes con el mismo nivel de gris), por lo que la codificación de longitud de corrida (ver codificación de imagen) también se puede usar para representar la imagen.

Otra forma de representar una imagen es un árbol cuádruple, que utiliza el nodo raíz del árbol para representar la imagen completa: si el nivel de gris de la imagen es el mismo valor, el nodo raíz se marca con el nivel de gris y los nodos subsiguientes están detenidos.

De lo contrario, agregue cuatro nodos sucesores al nodo raíz, y cada punto sucesor representa un cuadrante de la imagen. Si uno de los cuadrantes tiene el mismo nivel de gris, marque el nodo correspondiente con el nivel de gris y deje de generar los nodos sucesores de este nodo.

De lo contrario, repita el proceso anterior de generar cuatro nodos sucesores hasta que todos los nodos correspondan La escala de grises del área es el mismo. Si el tamaño de la imagen es 2 ^k × 2 ^k , si el nodo raíz se considera el nodo de nivel 0, el nodo de nivel k corresponde a un píxel. Este método de representación puede reducir la cantidad de almacenamiento y existen algoritmos correspondientes para operaciones básicas de imágenes, como la búsqueda de vecindarios.

La desventaja es que el desplazamiento relativo de la imagen cambiará la representación de cuatro árboles, lo que dificulta juzgar si las dos imágenes son idénticas a partir de la representación de cuatro árboles.

Otro método de representación de imágenes se basa en extraer el límite o el área del objeto y describir el límite o el área, por ejemplo, comenzando desde cualquier punto del límite y siguiendo a lo largo del límite, utilizando números para indicar la dirección de seguimiento, por lo que como para obtener el código de cadena digital del boundary Express. El área del objeto también se puede representar mediante análisis de forma (ver segmentación de imágenes).

La representación de la imagen de nivel superior es para describir los objetos en la imagen y la relación entre los objetos. A esta imagen se le suele llamar imagen lógica. Los objetos o componentes de una imagen se pueden caracterizar por regiones o un conjunto de características geométricas, y también pueden especificar la ubicación de los componentes y otras propiedades no geométricas.

Generalmente, un gráfico se usa para representar una imagen lógica. Los nodos en el gráfico representan los componentes de un objeto. Cada nodo usa una tabla de propiedades relacionadas del componente como una etiqueta.

Si es necesario, también puede usar un puntero para señalar a un nivel inferior de estructura de datos de imagen (como la formación de datos de matriz de escala de grises de esta área). Los arcos dirigidos entre nodos se utilizan para indicar la relación entre los componentes correspondientes, y la tabla formada por las propiedades de la relación se utiliza como etiqueta del arco.

Por ejemplo, la Figura b ofrece una representación de imagen lógica de la imagen (Figura a) compuesta por tres bloques rectangulares. Además, la relación entre objetos también se puede expresar en forma gramatical (ver gramática de patrones).

Para hacer que existan varias representaciones en el mismo sistema al mismo tiempo, es necesario tener un algoritmo correspondiente para convertir una representación en otra representación, como transformar una matriz bidimensional en un árbol cuádruple, o de un árbol cuádruple representación en una matriz bidimensional, y convertir la imagen física en la imagen lógica, u obtener los datos de la imagen física correspondiente a partir de los datos de la imagen lógica, como gráficos por computadora. Además, debe haber un método de programa para modificar datos (como agregar o eliminar un nodo en la estructura de árbol).

Una forma de representar una imagen tridimensional es considerar la matriz tridimensional como una serie de matrices de imágenes bidimensionales, de modo que se pueda aplicar el método de representación de imágenes bidimensionales; también puede ser similar al árbol cuádruple Método para descomponer el cubo en Ocho cubos pequeños que son la mitad de la longitud del lado original se utilizan para representar de forma recursiva la imagen tridimensional con un árbol de octetos.

Otra forma de aproximar un objeto tridimensional es usar un cono generalizado El llamado cono generalizado es un triple compuesto por eje, forma de sección transversal y función de tamaño.

Por ejemplo, cuando la forma de un disco se mueve en una dirección de 90 ° con respecto al eje, y el eje es un segmento de línea horizontal que pasa por el centro del disco, y la función de tamaño es una constante, se obtiene un cilindro plano.

Cualquier objeto tridimensional complejo puede aproximarse mediante la imagen del objeto escaneado moviendo la forma transversal correspondiente a lo largo del eje y cambiando el tamaño de acuerdo con la función de tamaño.

Además, el límite de un objeto tridimensional se puede representar mediante un conjunto de superficies, donde cada superficie se puede caracterizar por la pendiente de la superficie, de modo que se puede utilizar un código de cadena tridimensional para representar una superficie espacial. En los tiempos modernos se han desarrollado varios métodos para expresar información de imágenes tridimensionales sobre la base de imágenes bidimensionales.