نقش الصور

تقنية النقش البارز هي إحدى تقنيات رسومات الحاسوب ، حيث يُستبدل كل بكسل في الصورة إما بظل أو بنقطة مضيئة، وذلك تبعًا لحدود الإضاءة والظلام في الصورة الأصلية. وتُستبدل المناطق ذات التباين المنخفض بخلفية رمادية. وتُظهر الصورة المُعالجة معدل تغير اللون في كل موقع من مواقع الصورة الأصلية. غالبًا ما ينتج عن تطبيق مرشح النقش البارز على الصورة صورة تُشبه نقشًا بارزًا على الورق أو المعدن، ومن هنا جاءت التسمية.

يعمل مرشح النقش، المعروف أيضًا بمرشح الفرق الاتجاهي، ^{[ 1 ]} على تحسين الحواف في اتجاه قناع (أقنعة) الالتفاف المُختار. عند تطبيق مرشح النقش، تُجرى عملية الالتفاف لمصفوفة المرشح مع نفس المساحة المربعة على الصورة الأصلية. لذا، يتطلب الأمر قدرًا كبيرًا من العمليات الحسابية عندما يكون حجم الصورة أو أبعاد قناع مرشح النقش كبيرًا. يُكرر مرشح النقش العمليات الحسابية كما هو مُشفّر في مصفوفة المرشح لكل بكسل في الصورة؛ حيث تُقارن العملية نفسها البكسلات المتجاورة في الصورة، تاركةً علامة عند اكتشاف تغيير حاد في قيمة البكسل. وبهذه الطريقة، تُشكّل العلامات خطًا يتبع محيط الكائن. تُنتج هذه العملية صورة منقوشة بحواف مُبرزة.

أربعة أقنعة ترشيح أساسية للنقش البارز هي:

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}0&+1&0\\0&0&0\\0&-1&0\end{array}}\right)}$

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}+1&0&0\\0&0&0\\0&0&-1\end{array}}\right)}$

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}0&0&0\\+1&0&-1\\0&0&0\end{array}}\right)}$

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}0&0&+1\\0&0&0\\-1&0&0\end{array}}\right)}$

وفقًا للحاجة إلى تحسين تفاصيل الحواف من اتجاهات مختلفة، يمكننا أيضًا تدوير أقنعة مرشح النقش، مثل:

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}-1&0&0\\0&0&0\\0&0&+1\end{array}}\right)}$

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrr}0&0&-1\\0&0&0\\+1&0&0\end{array}}\right)}$

للتحكم في عمق الحواف، يمكننا تكبير أقنعة مرشح النقش، مثل:

${\displaystyle \left({\begin{array}{rrrrr}+1&0&0&0&0\\0&+1&0&0&0\\0&0&0&0&0\\0&0&0&-1&0\\0&0&0&0&-1\\\end{array}}\right)}$

تم تطبيق مرشحين مختلفين للنقش على الصورة الأصلية. الصورة (أ) هي نتيجة مرشح 5×5 مع قيمتي +1 و-1 في الاتجاه الأفقي، مما يُبرز الخطوط الرأسية. أما الصورة (ب) فهي نتيجة مرشح 5×5 مع قيمتي +1 و-1 في الاتجاه الرأسي، مما يُبرز الخطوط الأفقية. بما أن مجموع قيم مصفوفة مرشح النقش يساوي صفرًا، فإن الصورة الناتجة تكون ذات خلفية سوداء بالكامل تقريبًا، ولا يظهر منها سوى الحواف. إضافة قيمة سطوع 128 (نصف نطاق 0-255) إلى كل بكسل تُنتج الصور النهائية المعروضة بخلفيات رمادية.

صورة نموذجية مع نقش أفقي ورأسي

الصورة الأصلية

الصورة (أ): نقش أفقي

الصورة (ب): نقش عمودي

• مشغل سوبل

• خريطة النتوءات - النقش البارز