filters

Graphics & Media Lab. >> Курсы >> Курс Ю.М.Баяковского 1999
Задание 2 по компьютерной графике

Обработка изображений

Главная страница

A. Методы низкоуровневой обработки изображений. Методы улучшения качества изображений

1. Изменение яркости и контраста изображения.
2. Фильтр для подавления шумов на изображении, размывание(blur).
3. Фильтр подчеркивания границ
4. Выделение перепадов
5. Улучшенный метод подавления шумов на изображении.

B. Геометрические преобразования изображений

1. Масштабирование изображения
2. Поворот изображения на произвольный угол

С. Спецэффекты

1. Тиснение
2. "Акварельное изображение"
3. Эффект "закручивания странички"

Реализовать 3 различных фильтра, например, blurring, sharpen and edge detection в виде законченных приложений под Windows 9x/NT4.0 (можно под Dos 6.х, Windows 3.x, plug-in for Photoshop). Приложение может быть одно, если в интерфейсе будет возможность выбрать операцию.
Так же, желательно, чтобы в программе была возможность изменить ядро свертки, его размер, ввести новое, с проверкой условий на коэффициенты ядра.
В программе должна быть предусмотрена возможность ввода тестового изображения в формате BMP (можно ограничится BMP 24-bit color), получения результата в этом же формате и возможность выбора параметров.
Программа может быть написана на VC++, C-Builder, Delphi, C, Pascal

Количество баллов за задачи.
Чем сложнее задача, тем больше баллов.Самые простые задачи - коррекция яркости, дальше blurring, sharpen, edge detection, image transformation, ну и спец. эффекты.
Точное количество баллов за задачу будет вычислено исходя из присланных
работ. Самая лучшая работа - 10 баллов (+3 балла, за "очень хорошее
решение"), а остальные относительно нее.

Задачи

A. Методы низкоуровневой обработки изображений. Методы улучшения качества изображений

1. Изменение яркости и контраста изображения

- коррекция яркости

Используйте преобразование

где С - константа

- коррекция контраста

где k, С - константы

В общем случае

где f(p) - некоторая функция

2. Фильтр для подавления шумов на изображении.

- линейная низкочастотная фильтрация

Воспользуйтесь локальной фильтрацией

коэффициенты маски w(i, j) можно получить из двумерного распределения Гаусса.

, но так, чтобы сумма коэффициентов равнялась

Пример

- медианный фильтр

Рекомендации

Отклик фильтра вычисляется как средний элемент (медиана) упорядоченных по яркости пикселов, попавших в маску.

Сравните два этих метода, укажите достоинства и недостатки, какой из них больше подходит для удаления шума.

3. Фильтр подчеркивания границ

Воспользуйтесь локальной фильтрацией с маской w(i, j), которую можно получить из Лапласиана от двумерного распределения Гаусса.

при этом сумма коэффициентов должна равняться

Пример

4. Выделение перепадов

Рекомендации

Воспользуйтесь

- маской на основе Лапласиана от двумерного распределения Гаусса с суммой коэффициентов 0, например

- парой масок, чувствительных к перепадам вдоль Ox, Oy,

сумма коэффициентов для каждой маски 0

Пример

Величина перепада

где

5. Улучшенный метод подавления шумов на изображении.

Описание алгоритма:

для каждой точки изображения

a) определяем наличие перепада

b) если перепад отсутствует, выполняем фильтрацию одним из перечисленных выше методов

c) при наличии перепада, осуществляем фильтрацию независимо для каждой из областей с одной и другой стороны относительно перепада.

B. Геометрические преобразования изображений

1. Масштабирование изображения

Рекомендации.
Для борьбы с эффектами пропадания мелких деталей и появления "ступенчатости" аппроксимируйте изображение в окрестности каждой его точки полиномом.

2. Поворот изображения на произвольный угол

Рекомендации такие же, что и в 1.

С. Спецэффекты

1. Тиснение

Используйте

где - матрица определения перепада вдоль некоторого направления,

пример

С - константа (например 128, для изображения с 256 градациями серого)

Попробуйте реализовать эффект тиснения с выбором произвольного угла, и чувствительностью к перепаду.

2. "Акварельное изображение"

Эффект достигается при последовательном применении к изображению медианного фильтра и фильтра подчеркивания границ.

Попробуйте реализовать данный эффект с выбором "качества размывания" изображения.

3. Эффект "закручивания странички"

Попробуйте реализовать следующий эффект :

4. Другие эффекты на ваш выбор

Оформление задания

Решенные задания высылайте по адресу e-mail: assign2@graphics.cs.msu.su
Срок сдачи до 12 часов дня 23 марта

Примеры

Тестовые изображения

Литература

Прэтт У. Цифровая обработка изображений. В 2-х книгах. Пер. с англ. -М.: Мир, 1982

Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. Пер с англ. -М.: Радио и Связь, 1986

В. Яншин, Г. Калинин, Обработка изображений на языке СИ для IBM PC. Алгоритмы и программы. -М.: Мир, 1994

Том Сван. Форматы файлов Windows. Пер. с англ. - М.: БИНОМ, 1994

Graphics & Media Lab. >> Библиотека | Курсы | Графикон

Hosted by Graphics & Media Lab
http://graphics.cs.msu.su

mailto: Laboratory