Тиснение изображения - Image embossing

Сравнение тисненых изображений.

Тиснение изображения это компьютерная графика техника, в которой каждый пиксель изображения заменяется либо светом, либо тенью, в зависимости от границ светлого / темного на исходном изображении. Области с низким контрастом заменяются серым фоном. Отфильтрованное изображение будет представлять скорость изменения цвета в каждом месте исходного изображения. Нанесение тиснения фильтр к изображению часто приводит к изображению, напоминающему бумажное или металлическое тиснение исходного изображения, отсюда и название.

Технические детали

Фильтр тиснения, также называемый фильтром разности направлений,^[1] усилит края в направлении выбранных масок свертки. Когда применяется фильтр тиснения, матрица фильтра находится в вычислении свертки с той же квадратной областью на исходном изображении. Таким образом, требуется большой объем вычислений, когда размер изображения или размер маски фильтра тиснения большой. Фильтр тиснения повторяет вычисление, закодированное в матрице фильтра, для каждого пикселя изображения; сама процедура сравнивает соседние пиксели на изображении, оставляя отметку, на которой обнаруживается резкое изменение значения пикселя. Таким образом, метки образуют линию, повторяющую контур объекта. В результате получается тисненое изображение с выделенными краями.

Четыре основных фильтра-маски для тиснения:

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

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

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

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

В соответствии с необходимостью улучшить детализацию краев с разных направлений, мы также можем вращать маски фильтров тиснения, например:

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

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

Чтобы контролировать глубину краев, мы можем увеличить маски фильтров тиснения, например:

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

Пример

К исходной фотографии применяются два разных фильтра тиснения. Изображение (а) является результатом фильтра 5 × 5 с +1 и -1 в горизонтальном направлении, который подчеркивает вертикальные линии. Изображение (b) является результатом фильтра 5 × 5 с +1 и -1 в вертикальном направлении; подчеркивает горизонтальные линии. Поскольку сумма элементов данной матрицы фильтра тиснения равна нулю, выходное изображение имеет почти полностью черный фон с видимыми только краями. Добавление значения яркости 128 (половина диапазона 0-255) к каждому пикселю создает окончательные отображаемые изображения с серым фоном:

Пример фотографии с горизонтальным и вертикальным тиснением