Digital Image Fundamentals - E-office.ahs.nu.ac.th

Digital Image Structure and CharacteristicsDigital ImageFundamentalsImage TypesAnalog ImagesDigital ImagesDigital Image StructurePixelsImage CompressionImage storageImage transmission and distributionLevels of CompressionLosslessLossyPixel Bit DepthCompression MethodsDigital Image DetailTitipong KeawlekDepartment of Radiological TechnologyNaresuan UniversityPixel SizeMatrix sizeImage size (Field of view)The imaging modalitiesJPEGOtherImage Typesแบ ง เป น 2 ประเภทDigital imageorAnalog Image ?-Analog Image-Digital ImageDigital imageorAnalog Image ?Digital imageorAnalog Image ?

Digital imageorAnalog Image ?Digital imageorAnalog Image ?Image TypesImage TypesAnalog Imageเป นภาพที่เรียกว า Continuous Levels of Brightness (Shadesof Gray or ColorsAnalog ImageAnalog ImageGray ScaleColorMonochrome : black and white

Image TypesImage TypesDigital ImageDigital Imageฟ งก ชันสองมิติ f(x,y) โดยที่ x และ y เป นพิกัดของภาพ และแอมพลิจูดของ f ที่พิกัด (x,y) ใดๆภาพ f(x,y) มีขนาด M แถวและ N คอลัมน �เนิด(Origin) �น ง (x,y) (0,0)ภายในภาพคือค าความเข มแสงของภาพ (Intensity) ที่ตําแหน งนั้นๆImage TypesImage TypesDigital ImageDigital Imageเป นภาพที่เกิดจาก ค าข อมูล ที่มีความแตกต างกัน ในแต ละPixel �ูกแบ งเป น Matrix ซึ่งประกอบด วย Pixel ขนาดเล็กๆที่มีค าข อมูลของภาพ ซึ่งอาจเป นลักษณะ Brightness หรือ Colors บรรจุอยู Image TypesDigital ImageoriginalBWGray scaleRGB

Image TypesCompare Analog & Digital ImageGray scaleRGBConverterDigital Image AdventageFilmAnalog to Digital ConverterADCข อได เปรียบของภาพ digital คือ สามารถ ที่จะ Reconstructionและ Reformatting ภาพได ยังสามารถ จัดเก็บข อมูลภาพ ในหน วยความจําสํารอง ,ส งถ ายข อมูล, แสดงภาพ และวิเคราะห ผ านระบบเครือข ายได DACDigital to Analog ConverterDigital Image StructurePixel Picture Element(a single point in a graphic image.)Pixel size Image size(mm )Matrix size (pixels )

Digital Image Structure400 mmDigital Image Structure400 mm64 x 64 (Matrix resolution)128 x 128 (Matrix resolution)64 Matrix size128 Matrix sizePixel size 400/ 64 mmPixel size 400/ 128 mm 6.25 mm 3.125 mmDigital Image StructureDigital Image Structureแต Computer จะรับรู เฉพาะ เพียง 2 ตัวเลขPixel Bit Depthใน Computer Number System จะใช Binary digitsโดยปกติ มนุษย จะใช เลขฐานสิบ (Ten Different digits)Digital Image StructureDigit Values4 bitsคือ 0 (ป ด) กับ 1 (เป ด)ซึ่ง เรียกว า bits01Digital Image Structure

Digital Image StructureDigital Image StructurePixel Bit Depthคือ ความแตกต าง ของ Pixel Brightness หรือ Colorsหาก ภาพเป น 2 bits จะสามารถ ทําให เกิด ความแตกต างบนภาพได 4 Shade of Gray หรือ Color4 bits8 bits16 bits24 bits16 Shade256 Shade65536 Shade (high Color)16 million Shade (true colors)Digital Image Detailในภาพ digital จํานวน Bits per Pixel จะทําให เกิด ความแตกต างบนภาพDigital Image DetailEffect of Pixel sizeป จจัยที่มีผล ต อภาพ Digital ได แก Pixel sizeSmall SizeMatrix sizeImage size (FOV)The image modalitiesขนาด Pixel size ขนาดเล็ก จะทําให ภาพ มีความคมชัดDigital Image DetailEffect of Pixel sizeLarge Pixelsขนาด Pixel size ใหญ ภาพ จะมีลักษณะ BlurringDigital Image Detail

Digital Image DetailEffect of Matrix sizeDigital Image DetailEffect of Matrix sizeLarge matrixSmall matrixSmall Pixel sizeLarge Pixel sizeขนาด Matrix ใหญ จะทําให ขนาด Pixel size เล็กลง ทําให �าพ ที่มีขนาดเล็กๆ ได ชัดเจนรายละเอียด เล็กๆ ที่อยู บนภาพ จะไม สามารถ มองเห็นได Digital Image Detailหากให ขนาดภาพเท ากัน เช น 400 mmMatrix sizeเพิ่มPixel sizeลดลงเช น ขนาดภาพ (Image size) 400 mmDigital Image Detail64 x64 Matrix sizepixel size 6.25 mm128 x128 Matrix sizepixel size 3.125 mmDigital Image DetailEffect of Image Size (FOV)Effect of Image Size (FOV)Field of View : FOVField of View : FOVFOV ของภาพขนาดใหญ Large pixelFOV ของภาพขนาดเล็กSmall pixel

Digital Image Detailความสามารถ ของเครื่องมือ ในการสร างภาพที่ต างกันจะทําให �ต างกันเช นMonitorScannerFilmComputerFOV ใหญ ทําให �าพได แย กว า FOV เล็กๆ (ที่ Matrix size เท ากัน)Digital Image DetailImage CompressionImage StorageMonitorCR :Computed RadiographyComputerในการสร างภาพ digital ในระบบเครือข าย จําเป นจะต องมีแหล งเก็บข อมูล 2 ส วน คือ หน วยเก็บข อมูลหลัก และหน วยเก็บข อมูลสํารอง เพื่อประโยชน ด � อมูลหากหน วยเก็บข �สียหาย ข อมูลในหน วยเก็บข �ามาใช แทนและหน วยเก็บข อมูลภาพ และต องมีความจุ สูง เพราะ ภาพdigital จะมีขนาดใหญ Image CompressionImage transmission and Distributionในการส งถ ายข อมูลภาพขนาดใหญ ทําให เกิดความไม สะดวก ใช เวลาส งถ ายนานฉะนั้น จึงต �ัดข อมูล เพื่อให �บข อมูล และลดเวลาในการส งถ ายข อมูลด วย

Level of บอัดข อมูลภาพมี 2 แบบ คือLevel of compressionLossless-Lossless-Lossyเป น การบี บ อั ด ข อ มู ล ภาพให มี ข นาดข อ มู ล ภาพ เล็ ก ลงครึ่งหนึ่ง ของข อมูลภาพเดิม แต �เหมือนเดิมLevel of compressionLevel of compressionLossyYเป นการบีบอัดข อมูลภาพ ให เล็กลง 2- 50 เท า ของขนาดข อมูลภาพเดิม ��ารบีบอัดข อมูลภาพด วยCompression Methodวิธีการบีบอัดข อมูลภาพ แบ งตามชนิดไฟล ได ดังนี้Joint Photographic Experts GroupJPEGJPEG : การบีบอัด ข �ดข อมูลภาพได ถึง 1/12 ของข อมูลเดิม แต เมื่อขยายภาพ จะมีลักษณะแตก ไม คมชัดY

Compression MethodPNG (Portable Network Graphics)PNG : เป น การบีบอัดแบบ lossless บีบอัดได ดีกว า GIF และ TIFFTIFF : Tagged Image File FormatTIFF : เป นข อมูลภาพที่ได จากการสแกน ภาพถ าย s)GIF (Graphics Interchange Format)Format)GIF: เป นการบีบอัดข อมูลภาพ 8 bits ในการใช งานด าน ียบคุณสมบัติJPG VS PNGFile extensionApplication.jpg, .jpegJoint PhotographicPhotographic images. Supported byJPEG(containers: .jfif,most web browsers.Experts Group.jfi)Tagged Image FileDocument scanning and imagingTIFF.tiff, .tifFormatformat, also functions as a container.Supported by most web browsers.Graphics InterchangeGIF.gifSupports transparency andFormatanimation.Portable NetworkW3C endorsed replacement for GIF.PNG.pngGraphicsSupported by most web browsers.FormatLossyLosslessDigitalTHE ENDFull name

Digital Image Fundamentals Titipong Keawlek Department of Radiological Technology Naresuan University Digital Image Structure and Characteristics Image Types Analog Images Digital Images Digital Image Structure Pixels Pixel Bit Depth Digital Image Detail Pixel Size Matrix size Image size (Field of view) The imaging modalities Image Compression .