wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf ·...
TRANSCRIPT
![Page 1: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/1.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Wprowadzenie do przetwarzania obrazów Radosław Mantiuk
Zakład Grafiki Komputerowej
Wydział Informatyki Politechnika Szczecińska
Maj 2008
All Images in this presentation are the courtesy of Richard Alan Peters
![Page 2: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/2.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Histogram (1)
Image is a courtesy of Richard Alan Peters
niezależne histogramy dla wszystkich kanałów koloru
![Page 3: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/3.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Histogram (2)
liczba pikseli o danej wartości (poziomie szarości)
![Page 4: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/4.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Histogram (3)
Image is a courtesy of Richard Alan Peters
wartość pikseli (ang. bins)
liczba pikseli o danej wartości
![Page 5: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/5.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Histogram (4)
Image is a courtesy of Richard Alan Peters
// input data:!image[] - data of an input image (one 8-bit channel)!width, height - dimensions of an image!!// clear bins!for( i = 0; i < 256; i++ )!
!hist[i] = 0;!!// count frequencies!for( i = 0; i < width*height; i++ ) {!!
!hist[ image[i] ]++; !!!}!!return hist[]
Pseudokod programu obliczającego dane histogramu.
![Page 6: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/6.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Przetwarzanie pikseli (ang. Point processing) Przetwarzanie pikseli polega na zmianie wartości koloru dla poszczególnych pikseli
obrazu. Każdy piksel przetwarzany jest przez tą samą funkcję.
![Page 7: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/7.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Przetwarzanie pikseli - Przykłady Przykłady przetworzonych obrazów
Image is a courtesy of Richard Alan Peters
![Page 8: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/8.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Tablice LUT (Look-up Tables) (1) Szybkie przetwarzanie pikseli.
![Page 9: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/9.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Tablice LUT (Look-up Tables) (2) Piksel może mieć 256 wartości dla każdego kanału koloru.
![Page 10: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/10.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Zwiększenie brightness Dodanie wartości większej od 0 do każdego piksela.
![Page 11: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/11.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Zmniejszenie brightness Odjęcie wartości większej od 0 do każdego piksela.
![Page 12: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/12.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Zwiększenie kontrastu ! Zwiększenie wartości jasnych pikseli i zmniejszenie wartości dla ciemnych.
![Page 13: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/13.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Zmniejszenie kontrastu
![Page 14: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/14.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Funcje PDF i CDF Prawdopodobieństwo, że losowo wybrany piksel ma wartość g.
liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu)
liczba pikseli w obrazie
Funcja CDF (ang. Cumulative Distribution Function)
Prawdopodobieństwo, że losowo wybrany piksel ma wartość mniejszą lub równą g.
€
p(g) =1A⋅ h(g)
€
A = h(gi)i= 0
N
∑
€
CDF(g) = h(gi)i= 0
g
∑
PDF (ang. Probability Density Function) - prawdopodobieństwo dla danego przedziału
![Page 15: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/15.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Wyrównanie histogramu (ang. histogram equalization) Zmiana wartości pikseli tak, aby histogram był poziomy (wszystkie
poziomy szarości występowały jednakową liczbę razy)
Zamiana każdego piksela na CDF dla tego piksela.
€
J(r,c) = 255 ⋅ CDF(I(r,c))A
![Page 16: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/16.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Wyrównanie histogramu (ang. histogram equalization) Podkreślenie szczegółów w obrazie.
![Page 17: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/17.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Dopasowanie histogramu (ang. histogram matching) Zmiana histogramu danego obrazu tak, aby jak najlepiej pasował on
do histogramu innego obrazu.
ang. percentile - wartość piksela, dla której określony procent pikseli ma wartość mniejszą (np. 20 percentil oznacza taką wartość piksela, że 20% pikseli w obrazie ma wartość mniejszą od tej wartości)
![Page 18: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/18.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Dopasowanie histogramu (ang. histogram matching)
![Page 19: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/19.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Dopasowanie histogramu (ang. histogram matching)
![Page 20: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/20.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Dopasowanie histogramu (ang. histogram matching)
![Page 21: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/21.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Splot (ang. convolution)
Wykorzystanie splotu:
![Page 22: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/22.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Transformacja ruchomego okna (ang. moving window transform)
Dla każdego piksela obrazu wykonanie splotu z maską filtra.
![Page 23: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/23.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Rozmycie obrazu - filtr dolnoprzepustowy
![Page 24: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/24.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Rozmycie obrazu - filtr dolnoprzepustowy
![Page 25: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/25.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Rozmycie obrazu - filtr dolnoprzepustowy
![Page 26: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/26.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Rozmycie obrazu - filtr dolnoprzepustowy
![Page 27: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/27.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Wykrywanie krawędzi
![Page 28: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/28.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Wykrywanie krawędzi
Wertykalnie
![Page 29: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/29.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Wykrywanie krawędzi
Horyzontalnie
![Page 30: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/30.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Wykrywanie krawędzi
Wertykalnie + horyzontalnie
![Page 31: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/31.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Wykrywanie krawędzi
Diagonalnie
![Page 32: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/32.jpg)
Przetwarzanie obrazów
W dziedzinie częstotliwości splot jest iloczynem funkcji.
Splot w dziedzinie częstotliwości
splot w dziedzinie obrazu (całkowanie)
![Page 33: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/33.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Filtr dolnoprzepustowy Maska idealnego filtru dolnoprzepustowego
![Page 34: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/34.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Filtr górnoprzepustowy Maska idelanego filtru górnoprzepustowego
![Page 35: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/35.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Funkcja Gaussa Wykorzystywana do tworzenia masek filtrów
![Page 36: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/36.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Funkcja Gaussa - Filtr dolnoprzepustowy
![Page 37: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/37.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Funkcja Gaussa - Filtry Brak artefaktów
![Page 38: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/38.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Porównanie filtrów
Filtry idealne
![Page 39: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/39.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Porównanie filtrów
Filtry gaussowskie
![Page 40: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/40.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Band Pass Filter
Filtrowanie wybranego zakres częstotliwości
![Page 41: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/41.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Szum (ang. noise)
Szum skorelowany z obrazem: • interferencja elektryczna, • interferencja z sensorem, • pasma moire'a. Szum nieskorelowany: • błędy sensora, • błąd kwantyzacji, • szum na siatkówce, • halftoning.
obraz obraz idealny szum
![Page 42: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/42.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Szum nieskorelowany - losowy
![Page 43: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/43.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Szum nieskorelowany - Szum Gaussa
![Page 44: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/44.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Szum nieskorelowany - Szum jednorodny
![Page 45: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/45.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Obraz zaszumiony szumem Gaussa
![Page 46: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/46.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Reprezentacja częstotliwościowa
obraz idealny obraz zaszumiony
![Page 47: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/47.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Redukcja szumu
obraz rozmyty obraz z zamaskowanym szumem
![Page 48: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/48.jpg)
Przetwarzanie obrazów
PSF (ang. Point Spread Function)
Splot obrazu z funkcja PSF (ang. Point Spread Function ) (OTF (ang.Optical Transfer Function) )
![Page 49: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/49.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Szum skorelowany - Periodyczny
![Page 50: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/50.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Redukcja szumu periodycznego
obraz idealny obraz zaszumiony
maskowanie na zaszumionym obrazie
![Page 51: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/51.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Redukcja szumu periodycznego
![Page 52: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/52.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Szum na obrazach po skanowaniu (ang. halftoning)
![Page 53: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/53.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Redukcja szumu - Filtr Gauss'a
![Page 54: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/54.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Redukcja szumu - Filtr Gauss'a
![Page 55: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/55.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Filtr bilateralny (ang. bilateral filtering) Rozmycie obrazu
*
*
*
obraz wejściowy obraz wyjściowy
Stały kernel
![Page 56: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/56.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Filtr bilateralny (ang. bilateral filtering)
*
*
*
obraz wejściowy obraz wyjściowy
Kształt kernela zależy od kontentu obrazu.
![Page 57: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/57.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Filtr bilateralny (ang. bilateral filtering) Filtr nieliniowy wygładzający obraz z zachowaniem krawędzi. Jasność piksela zastępowana jest sumą ważoną jasności otoczenia tego piksela. Wagi zależą od odległości od piksela oraz od różnicy jasności między pikselami z otoczenia.
waga przestrzenna (space)
waga jasności (range) I
współ. normalizujący
( ) ( )∑∈
−−=S
IIIGGW
IBFq
qqpp
p qp ||||||1][rs σσ
![Page 58: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/58.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Filtr bilateralny (ang. bilateral filtering)
σs = 2
σs = 6
σs = 18
σr = 0.1 σr = 0.25 σr = ∞
(Gaussian blur)
![Page 59: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/59.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Filtr bilateralny (ang. bilateral filtering) function Y = bilateral_fast( X, sigma_s, sigma_r ) % Fast bilateral filter % Y = bilateral_fast( X, sigma_s, sigma_r ) % sigma_s - space (2% of image diagonal) % sigma_r - range (mean or median of image gradients) if ~exist( 'sigma_s', 'var' ) sigma_s = 2; end if ~exist( 'sigma_r', 'var' ) sigma_r = 0.1; end n=6; % number of layers min_x = min(X(:)); max_x = max(X(:)); r = linspace( min_x, max_x, n ); L = zeros( n, numel( X ) ); for i=1:n D = exp(-(X - r(i)).^2/(2*sigma_r^2)); K = blur_gaussian( D, sigma_s ); Ls = blur_gaussian( X.*D, sigma_s ); L(i,:) = Ls(:)./K(:); end
% interpolate ind_r = clamp((X(:)-min_x)/(max_x-min_x)*(n-1)+1, 1, n); ind_down = floor(ind_r); ind_up = ceil(ind_r); ind_fix = (0:n:((numel(X)-1)*n))'; ind_up = ind_up + ind_fix; ind_down = ind_down + ind_fix; ratio = mod( ind_r, 1 ); Y = zeros( size(X) ); Y(:) = L(ind_up).*ratio + L(ind_down).*(1-ratio); end function Y = clamp( X, min, max ) Y = X; Y(X<min) = min; Y(X>max) = max; end
![Page 60: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/60.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Unsharp masking Wyostrzanie obrazu za pomocą jego rozmytej wersji (unsharp mask). Generuje iluzję typu Cornsweet.
Od obrazu odejmowana jest jego rozmyta i przeskalowana wersja. W rezultacie w pobliżu krawędzi pojawia się efekt Cornsweet. Rozmyty obraz odejmowany jest selektywnie, w zależności od tego czy różnica wartości piksela oryginału i obrazu rozmytego jest wystarczająca.
![Page 61: Wprowadzenie do przetwarzania obrazówrmantiuk.zut.edu.pl/data/wyklad_przetwarzanie_obrazow.pdf · liczba pikseli o wartości g (odczytana z histogramu) liczba pikseli w obrazie Funcja](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042811/5fa837a30c439a24097719a6/html5/thumbnails/61.jpg)
Przetwarzanie obrazów
Unsharp masking
imsharpening