Результаты работы программы

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

по дисциплине: ”Получение и обработка изображений”

 

Выполнили: ст. гр. 417314

Бондарев А.._________________

Журавлев А.И._________________

Приняла:

Монич Ю.И. ____________________

 

 

Минск 2008

Лабораторная работа №1

Работа с бинарными изображениями. Методы преобразования бинарных изображений в полутоновые

Задание

1. Открыть бинарное изображение

2. Получить матрицу изображения

3. Применить к матрице изображения преобразование с использованием двух волн.

4. Создание нового бинарного изображения

5. Сохранение изображения.

 

Теоретические сведения

Растр - форма представления изображения в виде элементов (пикселов), упорядоченных в строки и столбцы. Название пиксел образовано как сокращение от английского picture element (элемент изображения). Пиксел - наименьший элемент из множества которых создается изображение.

Пусть  растровое изображение, представляющее собой прямоугольную матрицу размера m x n, a_ij - элемент изображения (пиксель).

В случае если  и принимает только два значения, то изображение называется бинарным и состоит только из черных и белых пикселей.

В случае если каждый элемент растра  и принимает N значений, то изображение называется полутоновым и каждый пиксель может принимать N оттенков серого (градаций яркости).

Если то изображение называется цветным,

каждый пиксель может иметь любое из N³ возможных значений цвета, пределяемое соответствующими ему координатами  в цветовом пространстве.

 

 

 

Если же изображение называется многоканальным. Такое изображение состоит из совокупности М полутоновых изображений . Каждому пикселю соответствует М-компонентный вектор со значениями яркости, соответствующими ему во всех М изображениях.

Бинарные изображения

Изображение книжной страницы служит типичным примером представителя двухуровневого (черно-белого, бинарного) изображения. Подобные изображения можно представлять матрицами, затрачивая по одному биту на элемент, а также и в виде «карт», так как на этих изображениях имеются хорошо различимые области одного цвета. Именно поэтому мы объединяем в один класс изображения, представляемые в нескольких «цветах», и двухуровневые изображения, несмотря на то, что представление с затратой одного бита на элемент матрицы удачно лишь для двухуровневых изображений. Одна из проблем, возникающих в связи с использованием одного бита для представления каждого пиксела, заключается в отсутствии стандартного для различных типов ЭВМ и устройств визуального отображения способа объединения битов в байт и байтов в слово. Так, крайний слева пиксел может представляться как наименее, так и наиболее значимыми битами байта.

Пусть В и IV - два множества соответственно черных пикселей (объект) и белых пикселей (фон), составляющих бинарное изображение. Каждый пиксель изображения имеет восемь соседей, которые нумеруются в соответствии со следующей схемой:

 

А4	А3	А2		А4	А3	А2		А4	А3	А2
А5	Аij	А1		А5	Аij	А1		А5	Аij	А1
А6	А7	А8		А6	А7	А8		А6	А7	А8

I.                                     II.                                 III.

 

S₈ (A_ij) - это множество всех соседей А_ij (кроме собственно А_ij), называемое 8-соседями А_ij. Соседи с нечетными номерами – прямые соседи А_ij или 4-соседи, обозначаемые как S4 (aij); соседи с четными номерами — это непрямые соседи А_ij, которые обозначаются как SD (А_ij). В общем случае под понятием соседства понимается S8. Множество S8(А_ij) называется 8-окрестностью А_ij, а множество S4(А_ij) называется 4-окрестностъю А_ij. Топология на цифровой плоскости определяется с помощью отношения соседства.

Пиксель А_ij из В, имеющий всех соседей из В, - внутренний пиксель.

Совокупность всех внутренних пикселей В называется ядром или внутренностью В. Все пиксели В, не являющиеся внутренними, называются контурными пикселями.

Преобразование бинарных изображений

Две волны:

В качестве примера рассмотрим преобразование бинарного файла предупреждение. bmp

Получаем матрицу изображения. Черные пиксели представлены 1, белые 0.

Для преобразования изображения методом двух волн для каждого пикселя A_ij строим полутоновую матрицу. При этом рассматриваются окрестности пикселя размером 5х5. При этом значение соседей из S8 умножается на 0.6, а остальных на 0.3.

Пример построения матрицы для пикселя, выделенного жирной рамкой, окрестности выделены пунктиром.

Полутоновая матрица:

						0,3	0,3	0,3	0,3	0,3		0	0	0	0	0
		1	1	1		0,3	0,6	0,6	0,6	0,3		0	0	0,6	0,6	0,3
	1	1	1	1	х	0,3	0,6	1	0,6	0,3	=	0	0,6	1	0,6	0,3	=	6,1
	1	1		1		0,3	0,6	0,6	0,6	0,3		0	0,6	0,6	0	0,3
1	1					0,3	0,3	0,3	0,3	0,3		0,3	0,3	0	0	0

 

Рис. 1 Исходная матрица         Рис. 2 Итоговая матрица

 

Сопоставляем максимальное и минимальное значения в новой матрице с минимальным и максимальным значениями яркости (оттенками серого). Причем наименьшее значение яркости – 0 присваивается максимальному значению в матрице, и наоборот наибольшее значение яркости 255, соответствует минимальному значению в матрице.

Тут нужен график:

 

Результаты работы программы

Открытие изображения происходит при помощи стандартного диалога открытия файлов при выборе пункта меню Файл→Открыть. После выбора изображения, оно отображается в правой части окна на панели “Исходное изображение” в натуральную величину.

 

 

Если изображение не бинарное, его можно привести к монохромному виду выбрав в меню пункт монохромный.

 

 

После того как изображение загружено, программа автоматически выводит на экран матрицу рисунка и получившуюся полутоновую матрицу.

 

Выводы

 

Пиксели бинарных изображений могут принимать значения 1 или 0;

Пиксели полутоновых изображений принимают значения от 0 до 255;

Максимальное значение в итоговой матрице при преобразовании бинарного файла методом двух волн равно 10.6

16×0.3 + 8×0.6 + 1.0 = 10.6

 

1	1	1	1	1		0,3	0,3	0,3	0,3	0,3		0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
1	1	1	1	1		0,3	0,6	0,6	0,6	0,3		0,3	0,6	0,6	0,6	0,3
1	1	1	1	1	х	0,3	0,6	1	0,6	0,3	=	0,3	0,6	1	0,6	0,3	=	10,6
1	1	1	1	1		0,3	0,6	0,6	0,6	0,3		0,3	0,6	0,6	0,6	0,3
1	1	1	1	1		0,3	0,3	0,3	0,3	0,3		0,3	0,3	0,3	0,3	0,3

 

Лабораторная работа №2

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: