kuvanmuunnoksia

Kuvarmuunnokset ovat prosesseja, joissa kuvan pikseleiden sijainteja, arvoja tai rakennetta muutetaan. Ne kattavat sekä geometriset muunnokset, jotka muokkaavat kuvan geometriaa, että intensiteetti- tai väriin liittyvät muunnokset, jotka vaikuttavat kuvan ilmeeseen. Kuvarmuunnokset ovat keskeisiä sekä kuvankäsittelyssä että tietokonenäön sovelluksissa.

Geometriset muunnokset muuttavat kuvan geometriaa. Esimerkkejä ovat translataatio (kuvan siirtäminen), kierto, skaalautuminen sekä vinous. Yleisimmät ovat affinen muunnos ja projektiivinen (homography) muunnos, joita käytetään esimerkiksi kuvien rekonstruktiossa ja panoramoinnissa. Kun tällaisia muunnoksia sovelletaan, kuvat täytyy resamptoida tai interpoloida uusille näytteille; yleisimpiä interpolointimenetelmiä ovat lähin naapuri, bilineaarinen ja bicubinen interpolointi.

Intensiteetti- ja väriin liittyvät muunnokset kohdistuvat pikseliarvoihin ilman, että kuvan geometria muuttuu. Niihin kuuluvat kirkkauden ja kontrastin säätäminen, gamma-korjaus sekä histogrammin tasaukset. Väriavaruutta voidaan muuntaa eri tiloihin, kuten RGB:stä HSV:ään tai YCbCr:ään, mahdollistamalla värien säätö, valkotasapainon korjaus sekä värien normalisointi.

Käyttökohteita ja sovelluksia ovat muun muassa kuvan rekisteröinti (image registration), kuvan esikäsittely koneoppimiseen sekä data augmentaatio, jolla kasvatetaan koulutusdataa. Esimerkkejä muunnoksista, joita käytetään data augmented -vaiheessa, ovat pienet rotaatiot, koon muutokset, peilaus sekä värimuutokset ja kontrastin säätö.

Haittoja ja rajoituksia ovat muun muassa artefaktit ja aliasing resampossa sekä rajojen käsittelyn vaikutukset. Oikea muunnosten valinta sekä interpolointitavan käyttö riippuvat tehtävästä ja halutusta lopputuloksesta.

---