Двоичное изображение
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
| Пример бинарного изображения, записанного байтами, где 1 бит представляет 1 пиксель (двоичный, шестнадцатеричный, графический виды) |
|---|
| 11111110 01111110 11100011 |
| FE 7E E3 |
 |
Бинарное изображение (двухуровневое, двоичное) — разновидность цифровых растровых изображений, когда каждый пиксел может представлять только один из двух цветов.
Значения каждого пиксела условно кодируются как «0» и «1». Значение «0» условно называют задним планом или фоном (англ. background), а «1» —передним планом (англ. foreground).
Часто при хранении цифровых бинарных изображений применяется битовая карта, где используют один бит информации для представления одного пиксела. Также, особенно на ранних этапах развития техники, двумя возможными цветами были чёрный и белый, что не является обязательным.
Из-за этого бинарное изображение иногда могут называть однобитным, монохромным, чёрно-белым и т. д., что не совсем верно (см. Неоднозначность терминологии.)
Бинарные изображения можно рассматривать как частный случай цветного индексированного изображения с палитрой из двух цветов различных оттенков или как частный случай полутонового изображения при использовании цветов одного оттенка с различной яркостью.
Алгоритмы сжатия и форматы файлов
Благодаря наличию всего двух возможных значений пикселов («0» и «1») бинарные изображения, а однобитовые бинарные — в ещё большей степени, очень хорошо сжимаются, особенно с использованием словаря данных, и отличаются малым объёмом данных по сравнению с другими типами растровых изображений. Наиболее популярные алгоритмы сжатия бинарных изображений, используемые в различных форматах файлов, для хранения в оперативной памяти и для пересылки по компьютерным сетям и коммутируемым каналам связи:
- RLE
- JBIG / JBIG2 (наиболее эффективный)
- LZW
- CCITT Group 3
- CCITT Group 4
Алгоритмы CCITT Group 3 и 4 (иногда называют Fax 3, Fax 4) предназначены для кодирования бинарных растровых изображений. Первоначально они были разработаны для сетей факсимильной связи. В настоящий момент также используются в полиграфии, системах цифровой картографии и географических информационных системах. Алгоритм Group 3 напоминает RLE, так как кодирует линейные последовательности пикселов, а Group 4 — двумерные поля пикселов.
Большинство форматов файлов для хранения растровых изображений позволяет хранить бинарные растры. Например, такие популярные, как TIFF, BMP, PCX и др.
Области использования
Бинарные изображения в смысле подмножеств пикселов («масок») часто используются в цифровой обработке изображений. Для исследования формы и структуры некоторых множеств однотипных объектов бинарные растры используются в математической морфологии.
Значительное практическое применение бинарные растровые изображения находят в и геоинформационных системах, .
Задачи обработки бинарных изображений
В пределах теории распознавания образов по отношению к бинарным изображениям может быть выделен ряд подзадач .
Формирование бинарных изображений из многоградационных
Бинарные изображения получаются при проведении процедуры сегментации исходной многоградационной сцены. Выделяют два подхода:
- Сегментация путём пороговой обработки неоднородных по яркости изображений;
- Сегментация с выделением границ областей.
Кодирование
Задача кодирования возникает из-за необходимости представления бинарных изображений в цифровом компьютере. В зависимости от типа изображения могут применять различные способы, так для силуэтных изображений используется , а для графических изображений .
Фильтрация
Фильтрация применяется для улучшения изображений и формировании статистик при обнаружении объекта в бинарной сцене или при отнесении его к одному из классов (при классификации).
Обнаружение и распознавание
Различие между обнаружением и распознаванием достаточно условное, но тем не менее есть. Особенно имеет смысл говорить об обнаружении сигналов, когда число классов равно двум (отсутствие/наличие сигнала). Бинарными изображениями часто изображаются сигналы, например, при радиолокационном наблюдении. Часто требуются определение и классификация по характеру траектории соответствующих подвижных объектов. Так, для отличения искусственных спутников Земли от естественных может быть использован фильтр Кальмана.
Интерпретация
Большинство графических форматов в случае бинарного изображения указывает, какими цветами должны быть представлены при визуализации пикселы со значениями «0» и «1», однако, не всегда. Например, в PBM информация о цветах отсутствует. В приложениях, связанных с выводом данных на монитор, «0», как правило, означает чёрный цвет. В приложениях, связанных с бумагой, «0» может быть, напротив, белым. Некоторые приложения (например, Intergraph ) при загрузке файла перед визуализацией явно предлагают выбрать, какими цветами отображать передний и задний план (значения «1» и «0»).
Битовое изображение, по определению, не имеет полутонов. Однако, для имитации полутонов применяется растушёвка (размывка, дизеринг), когда мнимые полутона передаются группами пикселов различной плотности, но одного цвета.
Неоднозначность терминологии
В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Иногда битовые изображения называют «монохромными», то есть одноцветными. Однако, «монохромным» может являться и изображение с полутонами.
Бинарное изображение не обязательно должно быть только «чёрно-белым». Оно может быть и «красно-синим», и «серо-зелёным», и любым другим, содержащим лишь два произвольных оттенка.
Неверно называть любое бинарное изображение однобитным. Так, если первый термин указывает на характер самого изображения (наличие всего лишь двух возможных значений пиксела), то второй указывает скорее на способ хранения и представления изображения каким-либо носителем. При этом упускается из виду тот факт, что бинарное изображение может храниться в памяти так, что на 1 пиксел будет отведён 1 байт или др. количество памяти. Последнее часто используют в компьютерах для оптимизации скорости работы вычислительных систем, так как операции с отдельными битами памяти слишком медленны по сравнению с операциями над байтами и словами.
Английский термин bitmap (битовая карта) в компьютерном жаргоне также отягощён переносными значениями. Кроме того, битовые карты используются и для полутоновых, и для цветных изображений.
См. также
- Полутоновое изображение
- Цветное индексированное изображение
- Полноцветное изображение
Примечания
- Conversion of a Color Image to a Binary Image. CoderSource.net. 18 апреля 2005. Архивировано 10 июня 2008. Дата обращения: 11 июня 2008. (англ.)
- Методы сжатия данных. Устройство архиваторов, сжатие изображений и видео; Д. Ватолин, А. Ратушняк, М. Смирнов, В. Юкин; Диалог-МИФИ, 2003 г.; ISBN 5-86404-170-X
- Working with GeoMedia Professional, Appendix E «Raster Information», Compression Techniques; DJA080791, SJ**690 (6.0) (англ.)
- Фурман Я. А., Юрьев А. Н., Яншин В. В. Цифровые методы обработки и распознавания бинарных изображений, 1992. ISBN 5-7470-0204-X
Литература
- А. Фёдоров «Бинаризация черно-белых изображений: состояние и перспективы развития».
- Коневский О. Л. «Адаптивная морфологическая обработка бинарных контуров»
- Математические методы распознавания образов (недоступная ссылка)
- Оппенгейм А. В., Шафер Р. В. «Цифровая обработка сигналов»
- Сойфер В. А. «Компьютерная обработка изображений»
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Двоичное изображение, Что такое Двоичное изображение? Что означает Двоичное изображение?
V state ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 31 marta 2023 Primer binarnogo izobrazheniya zapisannogo bajtami gde 1 bit predstavlyaet 1 piksel dvoichnyj shestnadcaterichnyj graficheskij vidy 11111110 01111110 11100011 11000011 00011000 11110011 11111110 00011000 11011011 11000011 00011000 11001111 11111110 01111110 11000111FE 7E E3 C3 18 F3 FE 18 DB C3 18 CF FE 7E C7 Binarnoe izobrazhenie dvuhurovnevoe dvoichnoe raznovidnost cifrovyh rastrovyh izobrazhenij kogda kazhdyj piksel mozhet predstavlyat tolko odin iz dvuh cvetov Znacheniya kazhdogo piksela uslovno kodiruyutsya kak 0 i 1 Znachenie 0 uslovno nazyvayut zadnim planom ili fonom angl background a 1 perednim planom angl foreground Chasto pri hranenii cifrovyh binarnyh izobrazhenij primenyaetsya bitovaya karta gde ispolzuyut odin bit informacii dlya predstavleniya odnogo piksela Takzhe osobenno na rannih etapah razvitiya tehniki dvumya vozmozhnymi cvetami byli chyornyj i belyj chto ne yavlyaetsya obyazatelnym Iz za etogo binarnoe izobrazhenie inogda mogut nazyvat odnobitnym monohromnym chyorno belym i t d chto ne sovsem verno sm Neodnoznachnost terminologii Binarnye izobrazheniya mozhno rassmatrivat kak chastnyj sluchaj cvetnogo indeksirovannogo izobrazheniya s palitroj iz dvuh cvetov razlichnyh ottenkov ili kak chastnyj sluchaj polutonovogo izobrazheniya pri ispolzovanii cvetov odnogo ottenka s razlichnoj yarkostyu Algoritmy szhatiya i formaty fajlovBlagodarya nalichiyu vsego dvuh vozmozhnyh znachenij pikselov 0 i 1 binarnye izobrazheniya a odnobitovye binarnye v eshyo bolshej stepeni ochen horosho szhimayutsya osobenno s ispolzovaniem slovarya dannyh i otlichayutsya malym obyomom dannyh po sravneniyu s drugimi tipami rastrovyh izobrazhenij Naibolee populyarnye algoritmy szhatiya binarnyh izobrazhenij ispolzuemye v razlichnyh formatah fajlov dlya hraneniya v operativnoj pamyati i dlya peresylki po kompyuternym setyam i kommutiruemym kanalam svyazi RLE JBIG JBIG2 naibolee effektivnyj LZW CCITT Group 3 CCITT Group 4 Algoritmy CCITT Group 3 i 4 inogda nazyvayut Fax 3 Fax 4 prednaznacheny dlya kodirovaniya binarnyh rastrovyh izobrazhenij Pervonachalno oni byli razrabotany dlya setej faksimilnoj svyazi V nastoyashij moment takzhe ispolzuyutsya v poligrafii sistemah cifrovoj kartografii i geograficheskih informacionnyh sistemah Algoritm Group 3 napominaet RLE tak kak kodiruet linejnye posledovatelnosti pikselov a Group 4 dvumernye polya pikselov Bolshinstvo formatov fajlov dlya hraneniya rastrovyh izobrazhenij pozvolyaet hranit binarnye rastry Naprimer takie populyarnye kak TIFF BMP PCX i dr Oblasti ispolzovaniyaBinarnye izobrazheniya v smysle podmnozhestv pikselov masok chasto ispolzuyutsya v cifrovoj obrabotke izobrazhenij Dlya issledovaniya formy i struktury nekotoryh mnozhestv odnotipnyh obektov binarnye rastry ispolzuyutsya v matematicheskoj morfologii Znachitelnoe prakticheskoe primenenie binarnye rastrovye izobrazheniya nahodyat v i geoinformacionnyh sistemah Zadachi obrabotki binarnyh izobrazhenijV predelah teorii raspoznavaniya obrazov po otnosheniyu k binarnym izobrazheniyam mozhet byt vydelen ryad podzadach Formirovanie binarnyh izobrazhenij iz mnogogradacionnyh Binarnye izobrazheniya poluchayutsya pri provedenii procedury segmentacii ishodnoj mnogogradacionnoj sceny Vydelyayut dva podhoda Segmentaciya putyom porogovoj obrabotki neodnorodnyh po yarkosti izobrazhenij Segmentaciya s vydeleniem granic oblastej Kodirovanie Zadacha kodirovaniya voznikaet iz za neobhodimosti predstavleniya binarnyh izobrazhenij v cifrovom kompyutere V zavisimosti ot tipa izobrazheniya mogut primenyat razlichnye sposoby tak dlya siluetnyh izobrazhenij ispolzuetsya a dlya graficheskih izobrazhenij Filtraciya Filtraciya primenyaetsya dlya uluchsheniya izobrazhenij i formirovanii statistik pri obnaruzhenii obekta v binarnoj scene ili pri otnesenii ego k odnomu iz klassov pri klassifikacii Obnaruzhenie i raspoznavanie Razlichie mezhdu obnaruzheniem i raspoznavaniem dostatochno uslovnoe no tem ne menee est Osobenno imeet smysl govorit ob obnaruzhenii signalov kogda chislo klassov ravno dvum otsutstvie nalichie signala Binarnymi izobrazheniyami chasto izobrazhayutsya signaly naprimer pri radiolokacionnom nablyudenii Chasto trebuyutsya opredelenie i klassifikaciya po harakteru traektorii sootvetstvuyushih podvizhnyh obektov Tak dlya otlicheniya iskusstvennyh sputnikov Zemli ot estestvennyh mozhet byt ispolzovan filtr Kalmana InterpretaciyaBolshinstvo graficheskih formatov v sluchae binarnogo izobrazheniya ukazyvaet kakimi cvetami dolzhny byt predstavleny pri vizualizacii piksely so znacheniyami 0 i 1 odnako ne vsegda Naprimer v PBM informaciya o cvetah otsutstvuet V prilozheniyah svyazannyh s vyvodom dannyh na monitor 0 kak pravilo oznachaet chyornyj cvet V prilozheniyah svyazannyh s bumagoj 0 mozhet byt naprotiv belym Nekotorye prilozheniya naprimer Intergraph pri zagruzke fajla pered vizualizaciej yavno predlagayut vybrat kakimi cvetami otobrazhat perednij i zadnij plan znacheniya 1 i 0 Izobrazhenie v psevdopolutonah poluchennyh razlichnoj plotnostyu pikselov odnogo cveta Bitovoe izobrazhenie po opredeleniyu ne imeet polutonov Odnako dlya imitacii polutonov primenyaetsya rastushyovka razmyvka dizering kogda mnimye polutona peredayutsya gruppami pikselov razlichnoj plotnosti no odnogo cveta Neodnoznachnost terminologiiV razdele ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 3 fevralya 2025 Inogda bitovye izobrazheniya nazyvayut monohromnymi to est odnocvetnymi Odnako monohromnym mozhet yavlyatsya i izobrazhenie s polutonami Binarnoe izobrazhenie ne obyazatelno dolzhno byt tolko chyorno belym Ono mozhet byt i krasno sinim i sero zelyonym i lyubym drugim soderzhashim lish dva proizvolnyh ottenka Neverno nazyvat lyuboe binarnoe izobrazhenie odnobitnym Tak esli pervyj termin ukazyvaet na harakter samogo izobrazheniya nalichie vsego lish dvuh vozmozhnyh znachenij piksela to vtoroj ukazyvaet skoree na sposob hraneniya i predstavleniya izobrazheniya kakim libo nositelem Pri etom upuskaetsya iz vidu tot fakt chto binarnoe izobrazhenie mozhet hranitsya v pamyati tak chto na 1 piksel budet otvedyon 1 bajt ili dr kolichestvo pamyati Poslednee chasto ispolzuyut v kompyuterah dlya optimizacii skorosti raboty vychislitelnyh sistem tak kak operacii s otdelnymi bitami pamyati slishkom medlenny po sravneniyu s operaciyami nad bajtami i slovami Anglijskij termin bitmap bitovaya karta v kompyuternom zhargone takzhe otyagoshyon perenosnymi znacheniyami Krome togo bitovye karty ispolzuyutsya i dlya polutonovyh i dlya cvetnyh izobrazhenij Sm takzhePolutonovoe izobrazhenie Cvetnoe indeksirovannoe izobrazhenie Polnocvetnoe izobrazheniePrimechaniyaConversion of a Color Image to a Binary Image CoderSource net 18 aprelya 2005 Arhivirovano 10 iyunya 2008 Data obrasheniya 11 iyunya 2008 angl Metody szhatiya dannyh Ustrojstvo arhivatorov szhatie izobrazhenij i video D Vatolin A Ratushnyak M Smirnov V Yukin Dialog MIFI 2003 g ISBN 5 86404 170 X Working with GeoMedia Professional Appendix E Raster Information Compression Techniques DJA080791 SJ 690 6 0 angl Furman Ya A Yurev A N Yanshin V V Cifrovye metody obrabotki i raspoznavaniya binarnyh izobrazhenij 1992 ISBN 5 7470 0204 XLiteraturaA Fyodorov Binarizaciya cherno belyh izobrazhenij sostoyanie i perspektivy razvitiya Konevskij O L Adaptivnaya morfologicheskaya obrabotka binarnyh konturov Matematicheskie metody raspoznavaniya obrazov nedostupnaya ssylka Oppengejm A V Shafer R V Cifrovaya obrabotka signalov Sojfer V A Kompyuternaya obrabotka izobrazhenij
