| Esimerkki tavuissa kirjoitetusta binäärikuvasta , jossa 1 bitti edustaa yhtä pikseliä (binääri-, heksa-, graafiset näkymät) |
|---|
|
1111111 0 0 111111 0 111 000 11 0000 |
|
FE 7E E3 |
Binäärikuva ( kaksitasoinen , binäärikuva ) on eräänlainen digitaalinen bittikartta , jossa jokainen pikseli voi edustaa vain yhtä kahdesta väristä . [1] [2]
Kunkin pikselin arvot on koodattu perinteisesti "0" ja "1". Arvoa "0" kutsutaan perinteisesti taustaksi tai taustaksi ( englanninkielinen tausta ), ja "1" on etuala ( englanninkielinen etuala ). [yksi]
Usein digitaalisia binäärikuvia tallennettaessa käytetään bittikarttaa , jossa yhtä informaatiobittiä käytetään edustamaan yhtä pikseliä. Myös varsinkin tekniikan kehityksen alkuvaiheessa kaksi mahdollista väriä olivat musta ja valkoinen , mikä ei ole pakollista.
Tämän vuoksi binaarikuvaa voidaan joskus kutsua yksibittiseksi , yksiväriseksi , mustavalkoiseksi jne., mikä ei ole täysin totta. [3] (Katso terminologian moniselitteisyys. )
Binaarikuvia voidaan pitää erikoistapauksena väriindeksoidusta kuvasta , jossa on kahden eri sävyisen värin paletti , tai erikoistapauksena harmaasävykuvasta , jossa käytetään saman sävyn värejä eri kirkkaudella.
Koska käytettävissä on vain kaksi mahdollista pikseliarvoa ("0" ja "1"), binäärikuvat ja vieläkin suuremmassa määrin yksibittiset binaarikuvat [4] tiivistyvät erittäin hyvin , varsinkin kun käytetään datasanakirjaa ja niille on ominaista pieni tietomäärä verrattuna muuntyyppisiin rasterikuviin. Suosituimmat binäärikuvan pakkausalgoritmit, joita käytetään eri tiedostomuodoissa RAM -muistiin tallentamiseen sekä tietokoneverkkojen ja puhelinverkkoyhteyksien kautta tapahtuvaan siirtoon [5] :
Algoritmit CCITT Group 3 ja 4 (joskus kutsutaan myös Faksi 3:ksi, Faksi 4:ksi) on suunniteltu koodaamaan binääribittikarttoja. Ne kehitettiin alun perin faksiverkkoja varten. Tällä hetkellä käytössä myös painatuksessa, digitaalisissa karttajärjestelmissä ja paikkatietojärjestelmissä. Ryhmä 3 on samanlainen kuin RLE, koska se koodaa lineaarisia pikselisarjoja, kun taas ryhmä 4 koodaa 2D-pikselikenttiä.
Useimmat bittikarttojen tallentamiseen käytettävät tiedostomuodot mahdollistavat binääribittikarttojen tallentamisen . Esimerkiksi sellaiset suositut kuin TIFF , BMP , PCX jne.
Digitaalisessa kuvantamisessa käytetään usein binaarikuvia pikselien osajoukkojen ("maskien" ) merkityksessä . Joidenkin samantyyppisten objektijoukkojen muodon ja rakenteen tutkimiseksi matemaattisessa morfologiassa käytetään binaarisia rastereita .
Binaarirasterikuvat löytävät merkittävän käytännön sovelluksen digitaalisessa kartografiassa ja geotietojärjestelmissä sekä tila-analyysissä .
Binäärikuviin liittyvän kuviontunnistuksen teoriassa voidaan erottaa useita osatehtäviä [6] .
Binaarikuvat saadaan alkuperäisen monivaiheisen kohtauksen segmentointimenettelyn aikana. On olemassa kaksi lähestymistapaa:
Koodauksen tehtävä syntyy tarpeesta esittää binäärikuvia digitaalisessa tietokoneessa. Kuvatyypistä riippuen voidaan käyttää erilaisia menetelmiä, esimerkiksi siluettikuville käytetään lohkokoodausta ja graafisille kuville vektorikoodausta .
Suodatusta käytetään kuvien parantamiseen ja tilastojen luomiseen, kun kohde havaitaan binäärikohtauksessa tai kun se on määritetty johonkin luokista ( luokitus ).
Ero havaitsemisen ja tunnistamisen välillä on melko mielivaltainen, mutta se on kuitenkin olemassa. Erityisesti on järkevää puhua signaalien havaitsemisesta, kun luokkien lukumäärä on kaksi (signaalin puuttuminen / läsnäolo). Binaarikuvat kuvaavat usein signaaleja esimerkiksi tutkavalvonnassa. Usein tarvitaan määrittelyä ja luokittelua vastaavien liikkuvien kohteiden liikeradan luonteen mukaan. Joten kun Maan keinotekoiset satelliitit eroavat luonnollisista, voidaan käyttää Kalman-suodatinta .
Useimmat binäärikuvan grafiikkamuodot osoittavat, mitä värejä tulee esittää hahmonnettaessa pikseleitä arvoilla "0" ja "1", mutta ei aina. Esimerkiksi PBM :ssä ei ole väritietoja. Sovelluksissa, jotka liittyvät tietojen näyttämiseen näytöllä , "0" tarkoittaa yleensä mustaa. Paperiin liittyvissä sovelluksissa "0" voi olla päinvastoin, valkoinen. Jotkin sovellukset (esimerkiksi Intergraph I / RAS B ), kun tiedosto ladataan ennen renderöintiä, tarjoavat nimenomaisesti valita, mitkä värit näyttävät etualan ja taustan (arvot "1" ja "0").
Bittikartalla ei määritelmän mukaan ole puolisävyjä . Varjostusta (sumennus, hämärtyminen ) käytetään kuitenkin rastereiden simulointiin, kun kuvitteellisia rasteriryhmiä välittävät eri tiheydet, mutta samanväriset pikseliryhmät.
Bittikarttoja kutsutaan joskus "yksiväriseksi" eli yksiväriseksi. "Mustavalkoinen" voi kuitenkin olla myös rasterikuva.
Binäärikuvan ei tarvitse olla vain mustavalkoinen. Se voi olla "puna-sininen" ja "harmaa-vihreä" ja mikä tahansa muu, joka sisältää vain kaksi mielivaltaista sävyä.
Ei ole oikein kutsua mitään binaarikuvaa yksibittisiksi . Joten jos ensimmäinen termi ilmaisee itse kuvan luonteen (vain kahden mahdollisen pikseliarvon olemassaolo), niin toinen termi pikemminkin ilmaisee tapaa, jolla kuva on tallennettu ja jollain välineellä esitetty. Tämä jättää huomiotta sen tosiasian, että binäärikuva voidaan tallentaa muistiin siten, että 1 pikselille varataan 1 tavu tai muu määrä muistia. Jälkimmäistä käytetään usein tietokoneissa laskentajärjestelmien nopeuden optimointiin, koska yksittäisten muistibittien toiminnot ovat liian hitaita verrattuna tavu- ja sanatoimintoihin .
Englanninkielinen termi bitmap ( bitmap ) tietokoneslangissa on myös kuormitettu kuvaannollisilla merkityksillä. Lisäksi bittikarttoja käytetään sekä harmaasävy- että värikuvissa.