Алгоритмические основы растровой графики: Информация
Авторы: Денис Иванов, Алексей Карпов, Евгений Кузьмин, Виктор Лемпицкий, Андрей Хропов | Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
Вам нравится? Нравится 37 студентам
Уровень:
Специалист
Длительность:
17:54:00
Студентов:
3309
Выпускников:
461
Качество курса:
4.18 | 3.71
Учебное пособие посвящено изложению основных принципов и алгоритмов, применяемых в растровой машинной графике.
В курсе затрагивается широкий круг вопросов, включающий также проблемы цветопередачи и сжатия изображений.
Темы: Компьютерная графика
Специальности: Программист
ISBN: 978-5-9556-0098-7
Теги: CIE, CMY, HSV, RAMDAC, ycbcr, YUV, алгоритмы, архитектуры, графика, квантование, компоненты, поиск, растеризация, САР, сжатие, сканеры, скользящее окно, форматы, цвета, электронная почта, элементы
План занятий
Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
Лекция 1
53 минуты
Основные понятия. Представление цвета в машинной графике
Пояснение о записях алгоритмов. Растровая и векторная графика. Понятие растра. Представление цвета в машинной графике. Цветовая модель RGB. Цветовая система CIE XYZ и диаграмма цветности CIE. Преобразования между CIE XYZ и RGB. Цветовые модели: CIE L*u*v*, CIE L*a*b*, CMY, CMYK, HSV, HLS, Y**, YUV, YPbPr, YCbCr и YIQ
Оглавление
-
Лекция 2
52 минуты
Современные аппаратные средства растровой графики
Основные понятия. Устройства ввода: сканеры, цифровые фотоаппараты и видеокамеры. Устройства вывода: дисплеи на ЭЛТ, жидкокристаллические дисплеи и другие типы дисплеев; Проекторы; Принтеры. Архитектура графической подсистемы ПК: архитектура, представление изображений, программный интерфейс
Оглавление
-
Лекция 3
34 минуты
Алгоритмы растеризации отрезков, окружностей и эллипсов
Введение в растеризацию кривых. Изображение отрезка с целочисленными координатами концов.
Цифровой дифференциальный анализатор. Алгоритм Брезенхема. Алгоритм Кастла-Питвея.
Изображение отрезка с нецелочисленными координатами концов. Изображение окружностей.
Алгоритм Брезенхема. Изображение эллипсов. Построение по неявной функции.
Построение путем сжатия окружности
Оглавление
-
Лекция 4
39 минут
Параметрические кривые и их растеризация
Интерполяция сплайнами. Аппроксимация. Кривые Безье. Свойства кривых Безье.
Растеризация кривых Безье. Сплайны, составленные из кривых Безье. B-сплайны.
Заключение
Оглавление
-
Лекция 5
29 минут
Отсечение отрезков и многоугольников
Введение. Отсечение отрезков: алгоритм Сазерлэнда-Коэна,
алгоритм средней точки, алгоритм Цируса-Бека, алгоритм Лианга-Барского.
Отсечение многоугольников
Оглавление
-
Лекция 6
26 минут
Заполнение многоугольников и областей
Введение. Растеризация многоугольников: алгоритм со списком реберных точек,
алгоритм со списком активных ребер, алгоритм с операцией XOR,
исключительные случаи, алгоритм с операцией XOR с перегородкой. Заполнение с затравкой
Оглавление
-
Лекция 7
1 час 25 минут
Дискретизация. Антиалиасинг. Геометрические преобразования растровых изображений
Дискретизация. Теорема Найквиста-Котельникова. Искажение сигнала и борьба с этим эффектом.
Антиалиасинг. Растеризация с антиалиасингом. Алгоритм Гупты-Спрулла. Алгоритм Ву.
Геометрические преобразования растровых изображений. Подход Веймана.
Разложение преобразований в композицию более простых
Заключение.
Оглавление
-
Лекция 8
31 минута
Фильтрация изображений
Введение. Линейные фильтры: определение, сглаживающие фильтры,
контрастоповышающие фильтры, разностные фильтры. Нелинейные фильтры: примеры нелинейных фильтров,
морфологические операторы
Оглавление
-
Лекция 9
18 минут
Нахождение границ
Введение. Поиск границ на основе градиента: анализ длины градиента,
учет направления градиента. Поиск границ на основе лапласиана.
Оглавление
-
Лекция 10
31 минута
Выделение объекта на фоне
Введение. Алгоритм "Волшебная палочка". Алгоритм "Умные ножницы". Сегментация при помощи разрезов на графах. Заключение.
Оглавление
-
Лекция 11
15 минут
Алгоритмы повышения количества оттенков (псевдотонирования)
Актуальность задачи аппроксимации полутонового изображения двухуровневым. Простой алгоритм аппроксимации полутонов. Алгоритм упорядоченного размытия. Алгоритм рассеивания ошибок Флойда-Стейнберга.
Оглавление
-
Лекция 12
37 минут
Алгоритмы квантования для полутоновых и цветных изображений
Введение. Алгоритм равномерного разбиения цветового пространства.
Алгоритм разбиения по частоте вхождения: идея алгоритма, метод разбиения цветового
куба - локально отсортированный поиск. Алгоритм медианного сечения. Методы кластеризации
для квантования изображений: метод K-средних, метод связности графа, иерархический метод,
обобщенный метод K-средних или метод динамических сгущений. Заключение.
Оглавление
-
Лекция 13
59 минут
Алгоритмы сжатия изображений без потерь
Необходимость сжатия изображений. Несуществование идеального алгоритма.
Алгоритмы кодирования длины повторения (RLE): RLE - битовый уровень,
RLE - байтовый уровень. Словарные алгоритмы: алгоритм LZ77, алгоритм LZW.
Алгоритмы статистического кодирования: Алгоритм Хаффмена.
Арифметическое кодирование.
Оглавление
-
Лекция 14
55 минут
Сжатие изображений с потерями
Необходимость сжатия с потерями. Оценка потерь. Изображение как функция:
дискретное Преобразование Фурье, дискретное косинусное преобразование.
Алгоритм сжатия изображений JPEG. Вейвлет-преобразование. Фрактальное сжатие.
Оглавление
-