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:
 
Уровень:
Специалист
Длительность:
17:54:00
Студентов:
2895
Выпускников:
176
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.
Специальности: Программист
ISBN: 978-5-9556-0098-7
 

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
                              -
                              1 час 40 минут
                              -
                              Андрей Скурихин
                              Андрей Скурихин
                              Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ), 1997
                              Светлана Варламова
                              Светлана Варламова
                              Россия, Пермь, ПНИПУ, 2008