Foveated obrazowania
Obrazowanie foveated to cyfrowa technika przetwarzania obrazu, w której rozdzielczość obrazu lub ilość szczegółów zmienia się na całym obrazie w zależności od jednego lub więcej „punktów fiksacji”. Punkt fiksacji wskazuje obszar obrazu o najwyższej rozdzielczości i odpowiada środkowi siatkówki oka , dołkowi .
Położenie punktu fiksacji można określić na wiele sposobów. Na przykład, oglądając obraz na monitorze komputera , można określić fiksację za pomocą urządzenia wskazującego , takiego jak mysz komputerowa. Eye trackery , które precyzyjnie mierzą położenie i ruch oka, są również powszechnie używane do określania punktów fiksacji w eksperymentach percepcyjnych. Manipulowanie wyświetlaczem za pomocą urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych jest znane jako wyświetlanie zależne od spojrzenia . Fiksacje mogą być również wyznaczane automatycznie za pomocą algorytmów komputerowych .
Niektóre typowe zastosowania obrazowania foveated obejmują sprzęt czujnika obrazu i kompresję obrazu. Opisy tych i innych aplikacji znajdują się na poniższej liście.
Obrazowanie foveated jest również powszechnie określane jako obrazowanie wariantów przestrzeni lub obrazowanie zależne od spojrzenia .
Aplikacje
Kompresja
Wrażliwość na kontrast spada dramatycznie w miarę przesuwania się od środka siatkówki do jej obrzeży. W stratnej kompresji obrazu , można wykorzystać ten fakt do zwięzłego kodowania obrazów. Znając przybliżony punkt patrzenia widza, można zmniejszyć ilość informacji zawartych w obrazie wraz ze wzrostem odległości od punktu patrzenia. Ponieważ spadek rozdzielczości oka jest dramatyczny, potencjalna redukcja wyświetlanych informacji może być znaczna. Ponadto kodowanie foveation może być zastosowane do obrazu przed zastosowaniem innych rodzajów kompresji obrazu, a zatem może skutkować redukcją multiplikatywną.
Pofałdowane czujniki
Czujniki Foveated to urządzenia sprzętowe o wielu rozdzielczościach, które umożliwiają gromadzenie danych obrazu o wyższej rozdzielczości, skoncentrowanych w punkcie fiksacji. Zaletą używania sprzętu z czujnikami foveated jest to, że zbieranie i kodowanie obrazu może odbywać się znacznie szybciej niż w systemie, który przetwarza obraz o wysokiej rozdzielczości w oprogramowaniu.
Symulacja
Foveated obrazowanie zostało wykorzystane do symulacji pól widzenia z dowolnej rozdzielczości przestrzennej. Na przykład można przedstawić wideo zawierające rozmyty obszar reprezentujący mroczka . Używając eye-trackera i utrzymując zamazany obszar nieruchomo względem wzroku widza, widz będzie miał wrażenia wizualne podobne do tych, które ma osoba z prawdziwym mroczkiem. Rycina po prawej pokazuje klatkę z symulacji pacjenta z jaskrą z okiem skupionym na słowie „podobne”.
Gry wideo
Renderowanie foveated to nadchodząca technika gier wideo , która wykorzystuje urządzenie do śledzenia wzroku zintegrowane z zestawem słuchawkowym rzeczywistości wirtualnej w celu zmniejszenia obciążenia renderowania poprzez znaczne obniżenie jakości obrazu w polu widzenia peryferyjnego (poza strefą obserwowaną przez dołek ).
Na targach CES 2016 firma SensoMotoric Instruments ( SMI ) zaprezentowała nowy system śledzenia wzroku 250 Hz oraz działające rozwiązanie do renderowania. Wynikało to z partnerstwa z producentem czujnika kamery Omnivision , który dostarczył sprzęt kamery dla nowego systemu.
Ocena jakości
Foveated obrazowanie może być przydatne w zapewnieniu subiektywnej miary jakości obrazu. Tradycyjne pomiary jakości obrazu, takie jak szczytowy stosunek sygnału do szumu , są zwykle wykonywane na obrazach o stałej rozdzielczości i nie uwzględniają niektórych aspektów ludzkiego układu wzrokowego, takich jak zmiana rozdzielczości przestrzennej w siatkówce. Wybrany indeks jakości może zatem dokładniej określać jakość obrazu postrzeganą przez ludzi.
Pobieranie bazy danych obrazów
W bazach danych zawierających obrazy o bardzo wysokiej rozdzielczości, takich jak bazy danych obrazów satelitarnych , może być pożądane interaktywne pobieranie obrazów w celu skrócenia czasu wyszukiwania. Obrazowanie Foveated umożliwia skanowanie obrazów o niskiej rozdzielczości i pobieranie tylko potrzebnych części o wysokiej rozdzielczości. Nazywa się to czasem transmisją progresywną.
Przykładowe obrazy
- Różne ulubione obrazy
Obraz z foveowanym kanałem luminancji
Foveowany obraz z fiksacją wybraną za pomocą algorytmu minimalizacji entropii
- Foveated obrazowanie jako technika kompresji
Kompresja 18:1. Foveated obraz z punktem fiksacji na nagrobku.
