Examen beeldverwerking 30/1/2013

Transcriptie

1 Richlijnen Examen beeldverwerking 30//03 Di is een gesloen boek examen. Communicaieapparauur en beschreven of bedruk papier of andere voorwerpen zijn dus nie oegelaen. Schrijf je naam op elk blad. Schrijf je anwoorden neer op he vragenblad. Gebruik indien nodig de acherkan. De lege ruime ussen de vragen is echer meer dan voldoende voor een correc en volledig anwoord. Anwoord bondig en volledig. He heef geen zin om meer op e schrijven dan er gevraagd word. Evenuele overbodige maar juise eks zal je geen exra punen opleveren; evenuele overbodige en fouieve eks (of formules) zal je punen kosen. Duur: maximaal u 5.. Geïnerlinieerd beeldformaa.. Wa is he voornaamse voordeel voor de kijker van he geïnerlinieerd formaa i.v.m. he weergeven van saische scènes in een videosequenie? Leg ui... Wa is he verschil ussen een frame en een field?.3. Hoeveel frames en fields worden er bij PAL-uizendingen per seconde uigezonden?.4. Hoeveel beeldlijnen beva elke frame en elke field in he PAL-formaa?.5. Teken in een plaas-ijd diagram de locaie van de beeldlijnen van he PAL geïnerlinieerd beeldformaa. Benoem de assen. Gebruik een kwaniaieve ijdschaal op de ijdsas (zoda ui de ekening blijk op welk ijdsip een bepaalde lijn word uigezonde. Gebruik de zelfde schaal in beide figuren. Vermeld eenheden op de -as. Geïnerlinieerd formaa Geïnerlinieerd formaa (reserve) [.] [.] /7

2 .6. Maak een gelijkaardig diagram voor een nie-geïnerlinieerd videoformaa waarbij er in oaal evenveel lijnen worden uigezonden per seconde. Nie geïnerlinieerd formaa Nie-geïnerlinieerd formaa (reserve) [.] [.].7. We beschouwen nu geïnerlinieerde videosequenies me saische (nie-bewegende) conen, bemonserd aan 0 volledige beelden per seconde en me 500 lijnen per volledig beeld. Sequenie A beva een egaal grijs beeld. Sequenie B beva een beeld waarvan de even lijnen zwar zijn en de oneven lijnen wi. Hierbij is de gemiddelde grijswaarde van beide sequenies (bij weergave op een bepaald scherm), exac dezelfde. De afsand van beeldlijn o beeldlijn is mm op he scherm..7. Teken in een (, ) frequeniediagram he specrum van de bemonserde videosequenie en di zowel voor sequenie A als sequenie B en enkel voor posiieve frequenies. Vermeld éénheden op beide assen en gebruik een kwaniaieve schaal, d.w.z geef de eenheden van de - en -as en vermeld geallen op elk van de assen. [.] Geïnerlinieerd formaa: geval A [.] Geïnerlinieerd formaa: geval A (reserve) [.] [.] [.] /7

3 [.] Geïnerlinieerd formaa: geval B [.] Geïnerlinieerd formaa: geval B (reserve) [.] [.].7. Welke van deze sequenies word he bes weergegeven in geïnerlinieerd formaa. Leg ui waarom. De bes weergegeven sequenie is omda..7.3 Sel de sequenies ui de vorige vraag (dus in geïnerlinieerd formaa) moeen gedeïnerlinieerd worden naar een 0Hz progressief formaa. Hierbij kan men kiezen ussen spaiale inerpolaie oemporele inerpolaie. Zeg voor elke sequenie (A en B) of ze he bes me spaiale oemporele inerpolaie word behandeld. Voor sequenie A gebruik men bes. Inerpolaie omda Voor sequenie B gebruik men bes. Inerpolaie omda. 3/7

4 . Lineaire filers en waveles Sel da een beeld opgenomen me een digiale camera als volg kan gemodelleerd worden: ( m, = ( x h)( m, + w( m,, waarbij x(m, he "ideale" (nie-gedegradeerde) grijswaardenbeeld is. w(m, is wie gaussiaanse ruis me sandaardafwijking σ. Verder sel (m, de posiie voor in he beeld (m is de vericale posiie en n is de horizonale posiie). In deze vraag verondersellen we da h(m, gegeven word door he volgende filermasker (me oorsprong in he midden van he masker): h ( m, : Is di een laagdoorlaafiler, een banddoorlaafiler of een hoogdoorlaafiler? Waarom?.. Bedenk een "arificieel" beeld van grooe 6x6 me pixelwaarden -, 0 en en illusreer daarmee da he filer effecief een laag-, band- of hoogdoorlaafiler is. Hoe kan je di zien aan he gefilerd beeld? Invoerbeeld Na filering Hoe kan je di zien aan he gefilerd beeld?.3. Is he filermasker h(m, scheidbaar: leg ui waarom wel/nie? 4/7

5 .4. Leg ui hoe je di filer kan implemeneren zodanig da je zo weinig mogelijk vermenigvuldigingen en opellingen gebruik (we verondersellen voor de eenvoud da een vermenigvuldiging en een opelling even lang dure. Leg ui welke oplossing je verkrijg en welke sappen er nodig zijn. Opmerkingen: De normalisaiefacor (/8) mag voor de eenvoud buien beschouwing gelaen worden. Je hoef geen rekening e houden me vermenigvuldigingen en opellingen binnen indexeeroperaies (bijvoorbeeld h(m+, n+)) Geef ook he oale aanal opellingen en vermenigvuldigingen da je verkregen heb: Aanal opellingen: Aanal vermenigvuldigingen:.5. Me behulp van de waveleransformaie kunnen we een nie-lineair filer onwerpen om he beeld x(m, e schaen: LL HL LH HH r LL (m, r LL (m, (m, waveleransformaie ( niveau) r LH (m, r HL (m, f(r) f(r) f(r LH (m,) f(r HL (m,) inverse waveleransformaie ( niveau) xˆ ( m, r HH (m, f(r) f(r HH (m,) funcie wavelesubbanden wavelesubbanden He nie-lineaire filer besaa ui een D voorwaarse waveleransformaie (van één niveau), eenzelfde punsgewijze funcie f(r), die oegepas word op de wavelecoëfficiënen in de LH, HL en HH wavelesubbanden, gevolgd door een D inverse waveleransformaie. Tip: di soor manipulaies in he waveledomein is in de les uigebreid aan bod gekomen..5. Welke voordelen bied he gebruik van de waveleransformaie in deze resauraieoepassing?.5. Zou je in di geval een redundane of nie-redundane waveleransformaie gebruiken? Waarom? 5/7

6 .5.3 Geef een mogelijke keuze voor f(r) indien je enkel de ruis w(m, wens e onderdrukken? Geef de naam van de funcie en een mogelijke formule (zoals gezien in de les) me één parameer, de we α noemen..5.4 Geef een mogelijke keuze voor f(r) om he filer h(m, (in ruwe benadering) ongedaan e maken? Geef een funcie me parameer β. Je hoef geen rekening e houden me de precieze keuze van de wavelefilers. Opmerking: de funcie f(r) werk in enkel op de waarde r van de huidige wavelecoëfficiën en nie van naburige wavelecoëfficiënen! Tip: we beschouwen hier enkel één niveau van de waveleransformaie..5.5 Geef een eenvoudig voorbeeld voor de funcie f waarbij je zowel ruis onderdruk als he filer h(m, (in ruwe benadering) ongedaan maak. Leg je keuze ook ui. Sches kwaliaief voor welke waarden van α, β je ruisverserking of ruisverzwakking krijg. de funcie is Uileg:.5.6 Sches de gebieden voor α, β waar je voor de oplossing van vorige vraag ruisverserking/ruisverzwakking krijg: α β 6/7

7 3. He menselijk oog 3.. Welke sooren receporen beva he menselijk oog? Welke worden gebruik bij daglich en welke in he donker? 3.. Geef een volledig blokschema voor kleurenzich: leg m.a.w. ui hoe een invallend spaiaal variërend lichspecrum I(f;x,) op alle kegeljes word omgeze in resulerende zenuwsignalen in de visuele corex Geef drie belangrijk pschovisuele effecen die door di model worden verklaard en leg ui hoe he model di verklaar (b.v. door e verwijzen naar een onderdeel van he blokdiagram) 3.3. Effec : Naam of omschrijving Uileg 3.3. Effec Naam of omschrijving Uileg Effec 3: Naam of omschrijving Uileg 7/7