معالجة الصور في مجال التدرج

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

معالجة الصور في مجال التدرج ، والتي تُسمى أيضًا تحرير صور بواسون ، [ 1 ] هي نوع من معالجة الصور الرقمية التي تعمل مباشرةً على الفروق بين البكسلات المتجاورة، بدلاً من قيم البكسلات نفسها. رياضيًا، يُمثل تدرج الصورة مشتقة الصورة، لذا فإن هدف معالجة مجال التدرج هو بناء صورة جديدة عن طريق تكامل التدرج، وهو ما يتطلب حل معادلة بواسون . [ 2 ]

ملخص

تُعدّ معالجة الصور في مجال التدرج عمليةً من خطوتين. الخطوة الأولى هي اختيار تدرج الصورة، والذي يُستخرج عادةً من صورة واحدة أو أكثر ثم يُعدّل، ولكن يمكن الحصول عليه أيضًا بوسائل أخرى. على سبيل المثال، استكشف بعض الباحثين مزايا قيام المستخدمين بالرسم مباشرةً في مجال التدرج، [ 3 ] بينما اقترح آخرون أخذ عينة من التدرج مباشرةً من مستشعر الكاميرا. [ 4 ] أما الخطوة الثانية، فهي حل معادلة بواسون لإيجاد صورة جديدة تُنتج التدرج الناتج من الخطوة الأولى. غالبًا لا يوجد حل دقيق لأن مجال التدرج المُعدّل لم يعد محافظًا ، لذا يتم البحث عن صورة تُقارب التدرج المطلوب بأكبر قدر ممكن.

تحرير الصور

يُستخلص التدرج اللوني من صورة موجودة ويُعدّل لأغراض تحرير الصور . يمكن استخدام طرق مختلفة، مثل الفروق المحدودة أو طريقة سوبل ، لإيجاد التدرج اللوني لصورة معينة. بعد ذلك، يمكن معالجة هذا التدرج مباشرةً لإنتاج تأثيرات مختلفة عند معالجة الصورة الناتجة. على سبيل المثال، إذا تم تغيير مقياس التدرج باستخدام ثابت منتظم، فسينتج عن ذلك مرشح توضيح بسيط. ويمكن تحسين مرشح التوضيح عن طريق تغيير مقياس التدرج فقط في المناطق المهمة. [ ٢ ] تشمل الاستخدامات الأخرى دمج الصور بسلاسة ، [ ٥ ] وإزالة التفاصيل غير المرغوب فيها من الصورة، [ ١ ] وفلاتر العرض غير الواقعية ، [ ٢ ] وإزالة التشويش من الصورة ، [ ٢ ] والقدرة على استنساخ جزء من الصورة بسلاسة على جزء آخر بطرق يصعب تحقيقها باستخدام تقنيات مجال الصورة التقليدية، [ ١ ] والتصوير عالي النطاق الديناميكي. [ ٦ ] يمكن أيضًا توسيع تقنيات تحرير مجال التدرج هذه لتشمل الصور المتحركة من خلال اعتبار مقطع الفيديو مكعبًا من البكسلات وحل معادلة بواسون ثلاثية الأبعاد. [ ٧ ]

استنساخ الصور بسلاسة

يُعدّ دمج الصور الرقمية مهمة شائعة في تحرير الصور، حيث يتم لصق جزء من صورة أو كلها في صورة أخرى. تقليديًا، يتم ذلك عن طريق لصق قيم البكسل من صورة إلى أخرى. يستطيع الفنان الماهر إنشاء صورة مركبة مقنعة باستخدام التقنيات التقليدية، لكن ذلك يتطلب عادةً تصحيحًا للألوان وقصًا دقيقًا للقناع، وهو أمر يستغرق وقتًا طويلاً. بدلاً من ذلك، يمكن إجراء اللصق في مجال التدرج اللوني: فإذا تم لصق الفروقات بين البكسلات بدلاً من قيم البكسلات الفعلية، فقد يقلّ تدخل المستخدم بشكل كبير للحصول على نتيجة سلسة. يوضح المثال التالي استخدام معالجة الصور في مجال التدرج اللوني للصق الصور بسلاسة من صورة إلى أخرى.

لاحظ أن لون اليد والعين قد تغير قليلاً في الصورة المُعاد بناؤها من التدرج المُعدَّل. حدث هذا لأن المُحلِّل كان مُعدًّا لإيجاد الصورة بأكملها. مع ذلك، من الممكن إضافة قيود بحيث يتم حل الجزء المُلصق فقط، مع ترك باقي الصورة دون تعديل. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن التدرج الموضح أعلاه يُمثل مشتق قناة لونية واحدة فقط (الأحمر)، وقد تم عرضه بألوان تُمثل قوة واتجاه التدرج. عمليًا، يتم إيجاد صورتين بتدرج رمادي لكل قناة لونية، إحداهما تُمثل التغير في x والأخرى تُمثل التغير في y . يتم حل كل قناة لونية بشكل مستقل عند إعادة بناء الصورة النهائية.

مراجع

  1. 1 2 3 بيريز، باتريك؛ جانجنيت، ميشيل؛ بليك، أندرو (2003). "تحرير الصور باستخدام خوارزمية بواسون" (ملف PDF) . أوراق مؤتمر ACM SIGGRAPH 2003 - SIGGRAPH '03 . ص  313. doi : 10.1145/1201775.882269 . ISBN 1581137095. S2CID 6541990 . 
  2. 1 2 3 4 بهات، برافين؛ زيتنيك، سي. لورانس؛ كوهين، مايكل؛ كورليس، برايان (2010). " متجر التدرج " (ملف PDF) . معاملات ACM في الرسومات . 29 (2): 1-14 . doi : 10.1145/1731047.1731048 . S2CID 3097999 . 
  3. ↑ ماكان، جيمس؛ بولارد، نانسي س. (2008). "الرسم في مجال التدرج في الوقت الحقيقي" (ملف PDF) . معاملات ACM في الرسومات . 27 (3): 1-7 . doi : 10.1145/1360612.1360692 .
  4. ↑ تومبلين، ج.؛ أغراوال، أ.؛ راسكار، ر. (2005). "لماذا أريد كاميرا متدرجة الألوان؟". مؤتمر جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) لعام 2005 حول رؤية الحاسوب والتعرف على الأنماط (CVPR'05) (ملف PDF) . المجلد 1. الصفحات 103-110 . doi : 10.1109/CVPR.2005.374 . ISBN   0-7695-2372-2. S2CID 1821571 . 
  5. ↑ ليفين، أنات؛ زوميت، عساف؛ بيليغ، شموئيل؛ فايس، يائير (2004). "دمج الصور بسلاسة في مجال التدرج" (ملف PDF) . رؤية الحاسوب - المؤتمر الأوروبي لرؤية الحاسوب 2004. سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 3024. الصفحات 377-389 . doi : 10.1007/978-3-540-24673-2_31 . ISBN   978-3-540-21981-1.
  6. ↑ فتال، رانان؛ ليشنسكي، داني؛ ويرمان، مايكل (2002). "ضغط النطاق الديناميكي العالي في مجال التدرج" (ملف PDF) . وقائع المؤتمر السنوي التاسع والعشرين حول رسومات الحاسوب والتقنيات التفاعلية - SIGGRAPH '02 . ص 249. doi : 10.1145/566570.566573 . ISBN  1581135211. S2CID 1650337 . 
  7. ↑ وانغ، هونغتشنغ؛ شو، نينغ؛ راسكار، راميش؛ أهوجا، ناريندرا (2007). "Videoshop: إطار عمل جديد لتحرير الفيديو المكاني الزمني في مجال التدرج". النماذج الرسومية . 69 : 57-70 . doi : 10.1016/j.gmod.2006.06.002 .