Bildprägling

En präglad bildjämförelse.

Bildprägling är en datorgrafikteknik där varje pixel i en bild ersätts antingen av en högdager eller en skugga, beroende på ljus/mörker gränser på originalbilden. Områden med låg kontrast ersätts av en grå bakgrund. Den filtrerade bilden kommer att representera hastigheten för färgförändringar på varje plats i originalbilden. Att använda ett relieffilter på en bild resulterar ofta i en bild som liknar en pappers- eller metallprägling av originalbilden, därav namnet.

Tekniska detaljer

Präglingsfiltret, även kallat ett riktningsskillnadsfilter, kommer att förstärka kanterna i riktningen för de valda faltningsmaskerna. När relieffiltret tillämpas är filtermatrisen i faltningsberäkning med samma kvadratiska area på originalbilden. Så det innebär en stor mängd beräkningar när antingen bildstorleken eller relieffiltermaskdimensionen är stor. Relieffiltret upprepar beräkningen som kodas i filtermatrisen för varje pixel i bilden; själva proceduren jämför närliggande pixlar på bilden och lämnar ett märke där en skarp förändring i pixelvärdet detekteras. På så sätt bildar märkena en linje som följer ett objekts kontur. Processen ger en präglad bild med kanter markerade.

Fyra primära relieffiltermasker är:

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

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

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

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

Beroende på behovet av att förbättra kantdetaljer från olika riktningar kan vi också rotera relieffiltermaskerna, till exempel:

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

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

För att kontrollera kanternas djup kan vi förstora relieffiltermaskerna, till exempel:

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

Exempel

Två olika relieffilter tillämpas på originalfotot. Bild (a) är resultatet av ett 5×5-filter med +1 och -1 i horisontell riktning, vilket framhäver vertikala linjer. Bild (b) är resultatet av ett 5×5-filter med +1 och -1 i vertikal riktning; den framhäver horisontella linjer. Eftersom posterna för en given relieffiltermatris summeras till noll, har den utgående bilden en nästan helt svart bakgrund, med bara kanterna synliga. Genom att lägga till ett värde på 128 för ljusstyrka (halva intervallet 0-255) till varje pixel skapas de slutgiltiga, visade bilderna med gråtonad bakgrund:

Exempelfoto med horisontell och vertikal prägling