Двоичное изображение - Binary image

Фотография Соседский дозор знак - это цвет переднего плана, а остальная часть изображения - цвет фона.^[1] В индустрии сканирования документов это часто называют «двухтональным».

А двоичное изображение состоит из пикселей, которые могут иметь один из двух цветов, обычно черный и белый. Бинарные изображения также называют двухуровневый или же двухуровневый. Это означает, что каждый пиксель сохраняется как один бит, то есть 0 или 1. Имена черное и белое, Ч / Б, монохромный или же монохромный часто используются для этой концепции, но могут также обозначать любые изображения, которые имеют только один образец на пиксель, например изображения в оттенках серого. В Фотошоп Говоря языком, двоичное изображение - это то же самое, что и изображение в режиме "Bitmap".^[2]^[3]

Бинарные изображения часто возникают в цифровая обработка изображений в качестве маски или же пороговое значение, и дизеринг. Некоторые устройства ввода / вывода, такие как лазерные принтеры, факсы, и двухуровневый компьютерные дисплеи, может обрабатывать только двухуровневые изображения.

Бинарный образ можно сохранить в памяти как битовая карта, упакованный массив битов. Для изображения 640 × 480 требуется 37,5 KiB хранения. Из-за небольшого размера файлов изображений этот формат обычно используют факсимильные аппараты и решения для управления документами. Большинство двоичных изображений также хорошо сжимаются с помощью простых сжатие по длине схемы.

Двоичные изображения можно интерпретировать как подмножества из двумерная целочисленная решетка Z²; Поле морфологическая обработка изображений был во многом вдохновлен этой точкой зрения.

Операции с двоичными изображениями

Целый класс операций с двоичными изображениями работает с окном изображения 3 × 3. Он содержит девять пикселей, поэтому 2⁹ или 512 возможных значений. Учитывая только центральный пиксель, можно определить, остается ли он установленным или не установленным, на основе окружающих пикселей. Примерами таких операций являются прореживание, расширение, поиск точек ветвления и конечных точек, удаление изолированных пикселей, смещение изображения на пиксель в любом направлении и разрыв H-соединений. Игра жизни Конвея также является примером оконной операции 3 × 3.

Другой класс операций основан на понятии фильтрации с помощью элемента структурирования. Структурирующим элементом является двоичное изображение, обычно маленькое, которое пропускается через целевое изображение аналогично фильтру при обработке изображений в градациях серого. Поскольку пиксели могут иметь только два значения, морфологические операции эрозия (любые неустановленные пиксели в элементе структурирования приводят к отключению пикселя) и расширение (любые установленные пиксели в элементе структурирования вызывают установку пикселя). Важные операции морфологическое отверстие и морфологическое закрытие которые состоят из эрозии с последующим расширением и расширением с последующей эрозией, соответственно, с использованием одного и того же структурирующего элемента. Открытие имеет тенденцию увеличивать маленькие отверстия, удалять мелкие предметы и разделять предметы. Закрытие сохраняет мелкие объекты, удаляет дыры и соединяет объекты.

Очень важной характеристикой двоичного изображения является преобразование расстояния. Это дает расстояние каждого установленного пикселя от ближайшего неустановленного пикселя. Преобразование расстояния можно эффективно вычислить. Это позволяет эффективно вычислять Диаграммы Вороного, где каждому пикселю изображения присваивается ближайшая из набора точек. Это также позволяет делать скелетонирование, которое отличается от прореживания тем, что скелеты позволяют восстановить исходное изображение. Преобразование расстояния также полезно для определения центра объекта и для сопоставления при распознавании изображений.

Другой класс операций - это сбор показателей, не зависящих от ориентации. Это часто важно при распознавании изображений, когда необходимо изменить ориентацию камеры. Безориентационные метрики группы связанных или окруженных пикселей включают Число Эйлера, периметр, площадь, компактность, площадь отверстий, минимальный радиус, максимальный радиус.

Сегментация изображения

Двоичные изображения создаются из цветных изображений с помощью сегментация. Сегментация - это процесс присвоения каждого пикселя исходного изображения двум или более классам. Если имеется более двух классов, то обычно получается несколько двоичных изображений. Самая простая форма сегментации, вероятно, Метод Оцу который назначает пиксели переднему плану или фону на основе интенсивности оттенков серого. Другой метод - это алгоритм водораздела. Обнаружение края также часто создается двоичное изображение с некоторыми пикселями, назначенными краевым пикселям, а также является первым шагом в дальнейшей сегментации.

Скелеты

При истончении или скелетонировании образуются двоичные изображения, состоящие из линий шириной в пиксель. Затем можно извлечь точки ветвления и конечные точки, а изображение преобразовать в граф. Это важно при распознавании изображений, например в оптическое распознавание символов.

Интерпретация

Интерпретация двоичного значения пикселя также зависит от устройства. Некоторые системы интерпретируют битовое значение 0 как черное, а 1 как белое, в то время как другие инвертируют значение значений. в TWAIN стандартный интерфейс ПК для сканеры и цифровые фотоаппараты, первый аромат называется ваниль и перевернутый шоколад.

Дизеринг часто используется для отображения полутон изображений.^[4]

Датчик изображения захватывает двоичные изображения

Датчик двоичного изображения с передискретизацией новый датчик изображения, напоминающий традиционную фотопленку. Каждый пиксель в датчике имеет двоичный ответ, что дает только однобитное квантованное измерение локальной интенсивности света.

Смотрите также

внешняя ссылка

http://www.fastgraph.com/help/monochrome_bitmaps.html

[1] «Преобразование цветного изображения в двоичное изображение». CoderSource.net. 18 апреля 2005 г. Архивировано с оригинал 10 июня 2008 г.. Получено 11 июня, 2008.

[2] «Основы Photoshop: работа с разными цветовыми режимами».

[3] «Основы Photoshop: работа в разных цветовых режимах». Graphics.com. Получено 28 октября, 2017.

[4] Аллебах, Ян П .; Томпсон, Брайан Дж. (1999). Избранные статьи о цифровом полутоновом изображении. SPIE Optical Engineering Press. ISBN 9780819431370.

[1]

[2]

[3]

[4]