Zygmunt Wróbel i Robert Koprowski. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab

Transkrypt

1 Zygmunt Wróbel i Robert Koprowski Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab EXIT 2004

2 Wstęp 7 CZĘŚĆ I 9 OBRAZ ORAZ JEGO DYSKRETNA STRUKTURA 9 1. Obraz w programie Matlab Reprezentacja obrazu w programie Matlab Rodzaje obrazów Formaty zapisu obrazu Konwersje typów obrazu w programie Matlab Parametry obrazów cyfrowych Numeracja wierszy i kolumn macierzy obrazu Palety barw w programie Matlab Inne formaty i metody reprezentacji obrazów cyfrowych Obraz i jego akwizycja Odczyt i zapis obrazu Generacja własnych obrazów Obrazy wykorzystane w książce Dyskretna struktura obrazów cyfrowych Podstawy dyskretyzacji obrazu Kwantyzacja obrazu Dyskretyzacja obrazu Obraz jako dyskretna funkcja dwuwymiarowa Rozdzielczość przestrzenna obrazu Metody interpolacji przestrzennej obrazu Skutki zmian rozdzielczości przestrzennej obrazu Rozdzielczość barwna obrazu Ćwiczenia 52 CZĘŚĆ II 55 PRZEKSZTAŁCENIA BEZKONTEKSTOWE OBRAZU Przekształcenia punktowe obrazu Przekształcenia arytmetyczne obrazu Liniowe przekształcenia obrazu Nieliniowe przekształcenia obrazu Normalizacja obrazu Wyrównywanie histogramu Przekształcenia geometryczne obrazu Przesunięcie obrót i odbicie obrazu Inne transformacje geometryczne obrazu 77 2

3 3.3. Regionalne przekształcenia obrazu Maskowanie fragmentu obrazu Kopiowanie i wycięcie fragmentu obrazu Binaryzacja obrazu Binaryzacja z dolnym progiem Binaryzacja z górnym progiem Binaryzacja z dwoma progami Binaryzacja wielokryterialna Binaryzacja z histerezą Wyznaczanie parametrów obiektów obrazu Wyznaczanie pola obiektu Wyznaczanie liczby Eulera Miary odległości między pikselami Projekcja obrazu na prostą Ćwiczenia Przetwarzanie dwóch obrazów Operacje arytmetyczne Dodawanie i odejmowanie dwóch obrazów Mnożenie i dzielenie obrazów Liniowa kombinacja i nakładanie obrazów na siebie Ekstremum z dwóch obrazów Operacje logiczne Operacja logiczna NOT Iloczyn logiczny AND Suma logiczna OR Suma rozłączna XOR Różnica logiczna SUB Inne funkcje Matlaba dla przetwarzaniu dwóch obrazów Nakładanie obrazów na obiekty trójwymiarowe Tworzenie sekwencji obrazów - filmy Ćwiczenia 132 CZĘŚĆ III 134 PRZEKSZTAŁCENIA KONTEKSTOWE OBRAZU Przekształcenia morfologiczne obrazów Wprowadzenie Szablon strukturalny Podstawowe zależności morfologiczne Operacja LUT 141 3

4 5.2. Klasyczne przekształcenia morfologiczne Erozja i dylatacja Otwarcie i zamknięcie Pogrubianie i ścienianie obiektów Szkieletyzacja Inne przekształcenia morfologiczne Operacja trafi-nie-trafi Wyznaczanie centroidów Zalewanie otworów w obiekcie Nadawanie etykiety obiektom Gradient morfologiczny Morfologiczne wygładzanie Laplasjan morfologiczny Detekcja szczytów Detekcja masek.defektów. na obrazie Ćwiczenia Filtracja obrazu Idea cyfrowej filtracji obrazu - konwolucja dyskretna Filtry liniowe Filtry uśredniające Filtry wykrywające krawędzie Filtry wykrywające narożniki Filtry nieliniowe Filtry medianowe Filtry ekstremalne Filtry adaptacyjne Specjalizowane filtry w Matlabie Rozplot obrazu Ćwiczenia Wybrane transformacje obrazów Transformacja Fouriera obrazów cyfrowych Dyskretna transformacja Fouriera Transformacja cosinusowa Obrazy cyfrowe oraz ich fourierowskie F-obrazy Wyznaczanie transformaty Fouriera obrazu Odwrotna transformata Fouriera obrazu Transformacja cosinusowa obrazu Filtracja obrazu w dziedzinie częstotliwości Filtracja splotowa 211 4

5 Odpowiedź impulsowa filtru Inne zastosowanie FFT Ćwiczenia Regionalne przekształcenia obrazu Podstawowe operacje na fragmentach obrazu Wygładzania fragmentu obrazu Wyrównywanie histogramu Filtracja fragmentu obrazu Operacje blokowe na fragmentach obrazu Normalizacja fragmentu obrazu Dekompozycja obrazu Wartość maksymalna i minimalna w obrazu Ćwiczenia 229 CZĘŚĆ IV 231 DODATKI Podstawy programu Matlab Zagadnienia ogólne Katalogi pakietu Matlab Zmienne i wyrażenia Formaty liczb Zmienne w przestrzeni roboczej Znaki i nazwy specjalne Podstawowe funkcje arytmetyczne i trygonometryczne Liczby zespolone Zapis sekwencji poleceń Systematyka typów w Matlabie Operator generowania i weryfikacji wektorów oraz tablic Macierze pełne Tablice wielowymiarowe Operatory Instrukcje M-pliki Podstawowe elementy pakietu Image Processing Wyświetlanie obrazu Zapis i odczyt obrazów Operacje wykonywane na obrazie Filtracja Transformaty 253 5

6 Wykonywanie operacji na obrazie binarnym Konwersje formatów Programy demonstracyjne Kilka uwag dla początkujących Niezgodność wymiarów macierzy Błędne działanie programu. czyszczenie przestrzeni roboczej Wyświetlanie obrazu a działanie programu Typy zmiennych double i uint Zawieszanie Matlaba Tworzenie podstawowych barw Kolejność wykonywania skryptów Różnice między skryptem a funkcją Wyświetlanie obrazów Problemy z nawiasami Wersje programu Matlab 262 Indeks wykorzystanych funkcji 263 Literatura 268 6