Grafica raster digitale: Svelare la potenza della grafica raster digitale nella visione artificiale

Di Fouad Sabry

Che cos'è la grafica raster digitale

Una grafica raster digitale (DRG) è un'immagine digitale risultante dalla scansione di una mappa topografica USGS cartacea da utilizzare su un computer. I DRG creati da USGS vengono generalmente scansionati a 250 dpi e salvati come TIFF. L'immagine raster solitamente include le informazioni sul bordo originale, denominate "collare della mappa". Il file cartografico è proiettato UTM e georeferenziato alla superficie della Terra. I DRG vengono regolarmente utilizzati nelle applicazioni GIS. I DRG sono stati prodotti per la prima volta nel 1995.

Come trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Grafica raster digitale

Capitolo 2: Grafica raster

Capitolo 3: Formato file (GIS)

Capitolo 4: GeoTIFF

Capitolo 5: Formato file immagine

Capitolo 6: GDAL

Capitolo 7: Mappatura Web

Capitolo 8: Bitmap

Capitolo 9: United States Geological Survey

Capitolo 10: Mappa del territorio

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sulla grafica raster digitale.

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo della grafica raster digitale in molti campi.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e tutti coloro che che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di grafica raster digitale.

 

 

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 4 mag 2024

Anteprima del libro

Capitolo 1: Grafica raster digitale

Un grafico raster digitale (DRG) è un'immagine leggibile dal computer creata scansionando una mappa topografica USGS cartacea. In genere, i DRG creati dall'USGS vengono scansionati a 250 dpi e archiviati come TIFF. In genere, l'immagine raster include le informazioni sui contorni originali, spesso note come collare della mappa. Il file cartografico viene proiettato in UTM e georeferenziato sulla superficie terrestre. I DRG sono utilizzati frequentemente nelle applicazioni GIS. I DRG sono stati inizialmente prodotti nel 1995.

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Capitolo 2: Grafica raster

Nella computer grafica e nella fotografia digitale, un grafico raster ritrae un'immagine bidimensionale come una matrice rettangolare o una griglia di pixel quadrati che può essere visualizzata sul monitor di un computer, su carta o su un altro supporto di visualizzazione. Tecnicamente, un raster è definito dalla larghezza e dall'altezza dell'immagine in pixel e dal numero di bit per pixel. Le immagini raster vengono memorizzate in file di immagine i cui formati di distribuzione, creazione, generazione e acquisizione variano.

Nei settori della stampa e della prestampa, le immagini raster sono denominate contoni (da toni continui). Nei sistemi digitali, tuttavia, la line art è tipicamente implementata come grafica vettoriale.

Numerose manipolazioni raster si trasferiscono direttamente sui formalismi matematici dell'algebra lineare, dove la struttura delle matrici matematiche è di grande importanza.

Il termine raster deriva dal latino rastrum (rastrello), che deriva dal verbo radere (spazzare) (raschiare). Deriva dalla scansione raster dei monitor televisivi a tubo catodico (CRT), che dipingono l'immagine una riga alla volta guidando magneticamente o elettrostaticamente un fascio di elettroni focalizzato. Può anche essere usato per fare riferimento a una griglia rettangolare di pixel. Attualmente, il termine rastrum si riferisce a uno strumento per creare linee di pentagramma musicale.

La tassellatura di un piano in una matrice bidimensionale di quadrati, ciascuno chiamato cella o pixel, è l'approccio fondamentale alla base del modello di dati raster (da elemento immagine). Nella fotografia digitale, il piano è il campo visivo proiettato sul sensore di immagine; Nella computer art, è una tela virtuale; e nei sistemi informativi geografici, è una proiezione della superficie terrestre. La risoluzione o il supporto, ovvero la dimensione di ogni pixel quadrato, rimane coerente in tutta la griglia. Un metodo di grigliatura può fornire dati raster o basati su griglia.

Per ogni pixel, viene quindi salvato un singolo valore numerico. Questo valore è un colore visibile per la maggior parte delle foto, ma sono possibili misurazioni alternative, inclusi codici numerici per categorie qualitative. Ogni griglia raster ha un formato pixel univoco, che specifica il tipo di dati di ogni numero intero. I formati di pixel più comuni includono binario, scala di grigi, tavolozza e a colori, in cui la profondità del colore controlla la precisione dei colori visualizzati e lo spazio colore determina l'intervallo di copertura del colore (che spesso è inferiore all'intera gamma della visione umana dei colori). La maggior parte dei formati raster a colori contemporanei esprime il colore con 24 bit (quasi 16 milioni di colori diversi) e 8 bit (0-255) per canale di colore (rosso, verde e blu). I sensori digitali utilizzati nel telerilevamento e nell'astronomia sono spesso in grado di rilevare e memorizzare lunghezze d'onda oltre lo spettro visibile; il grande sensore bitmap CCD dell'Osservatorio Vera C. Rubin cattura 3,2 gigapixel in una singola immagine (6,4 GB raw) su sei canali di colore che superano la gamma spettrale della visione umana dei colori.

La maggior parte delle immagini del computer vengono salvate in formati grafici raster o nelle loro varianti compresse, come GIF, JPEG e PNG, ampiamente utilizzate su Internet. Un formato di dati raster è costruito su una tassellatura (spesso rettangolare, a base quadrata) del piano 2D in celle con un singolo valore ciascuna. La matrice bidimensionale deve essere serializzata per archiviare i dati in un file. In un formato di riga principale, le celle lungo la prima riga (in genere la più alta) sono elencate da sinistra a destra, seguite immediatamente da quelle della seconda riga e così via.

Nell'illustrazione a destra, le celle della tassellatura A sono sovrapposte al modello di punti B, producendo una matrice C di conteggi di quadranti che riflette il numero di punti in ogni cella. Ai fini della visualizzazione, è stata utilizzata una tabella di ricerca per colorare ogni cella nell'immagine D. I numeri sono presentati come un array seriale row-major:

1 3 0 0 1 12 8 0 1 4 3 3 0 2 0 2 1 7 4 1 5 4 2 2 0 3 1 2 2 2 2 3 0 5 1 9 3 3 3 4 5 0 8 0 2 4 3 2 8 4 3 2 2 7 2 3 2 10 1 5 2 1 3 7

Per ricostruire la griglia bidimensionale, il file deve includere una sezione di intestazione che specifichi almeno il numero di colonne e il tipo di dati pixel (con il numero di bit o byte per valore) in modo che il lettore sappia dove si ferma ogni valore e da dove iniziare a leggere quello successivo. Nelle intestazioni possono essere inclusi