Телевидение Методические указания по выполнению лабораторной работы

Примеры решения задач
контрольной работы
Электротехника
Общая электротехника
Примеры решения задач
Физика
Методичка
Лекции и конспекты
Лабораторные работы
Телевидение лабораторные
Расширенный конспект лекций
по курсу «Физика»
Примеры решения задач по физике
Измерительные системы
Лекции по термодинамике
Двигатели внутреннего сгорания
Механика, термодинамика
Атомная энергетика
Атомные электрические станции
Описание реакторной установки
Реакторы типа РБМК-1000
Физические принципы атомной энергетики
Черчение
Инженерная графика
Сопромат
Выполнение курсовой работы по сопромату
Машиностроительное черчение
Архитектурные стили
Французский стиль в русской архитектуре
Искусство борокко
Готика Франции
Эпоха Возрождения
Романский стиль
Художественная роспись тканей
Ручная роспись тканей
Роспись тканей в Японии
Декоративное искусство Японии
Японские мотивы в тканях модерна
Холодный батик
Математика
Дифференциальные уравнения
Ряды
Интегралы
Примеры вычисления интегралов
Элементарная математика
Высшая математика -
лекции , примеры решения задач
Информатика
Информационная безопасность
Модели управления доступом
Разграничение доступа
Вычислительные комплексы
Учебник по информатике
Общие принципы построения
вычислительных сетей
Основы передачи дискретных данных
Базовые технологии локальных сетей
Построение локальных сетей по
стандартам физического
и канального уровней
Сетевой уровень
Глобальные сети
Средства анализа и управления сетями
Почтовые программы
Примеры скриптов на JavaScript
Примеры программирования на Java
Иллюстрированный самоучитель по Java

Лабораторная работа 11

ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Цель работы: изучение методов цифровой фильтрации и поэлементных яркостных преобразований изображений на примере машинных алгоритмов.

К основным задачам цифровой обработки изображений относятся:

кодирование изображений;

реконструкция, восстановление изображений;

автоматическая интерпретация изображений;

моделирование систем передачи и формирования изображений;

автоматизация подготовки графической информации.

В пакет программ Photostyler [10] включены основные известные алгоритмы цифровой фильтрации и поэлементной яркостной обработки изображений:

усреднение;

увеличение резкости;

выделение контурных элементов;

ранговые алгоритмы фильтрации, в том числе медианная фильтрация;

увеличение контраста и яркости изображений;

изменение воспроизведения полутонов яркости;

эквализация;

логарифмирование характеристики передачи полутонов яркости и некоторые другие.

Дополнительно пакет обеспечивает большой диапазон изменения масштаба отображения изображений и измерения цветовых и яркостных параметров любого элемента изображения.

Пакет Photostyler используется для изучения алгоритмов цифровой обработки изображений.

11.1. Лабораторная установка

Работа выполняется на персональном компьютере IBM PC с установленной на нем операционной средой Windows v.3.X (Windows 95) и пакетом программ Photostyler.

11.2. Программа экспериментальных исследований

Изучить возможности пакета Photostyler в режиме "Image". До выполнения работы изучить рекомендованную литературу [10], [11].

Визуально оценить пространственное осреднение изображений при использовании усредняющих апертур 3х3, 5х5, 8х8 элементов изображения в режиме "Smoothing/Filters/Averaging".

Измерить переходные характеристики при осреднении резкой вертикальной черно-белой границы.

Измерить улучшение соотношения сигнал/шум при пространственном осреднении апертурой 5х5 элементов. Для этого в изображение, содержащее протяженную деталь с постоянным уровнем яркости, ввести шумы в режиме "Special Filters/Add Noise/Variance (Distribution – Normal)" и сформировать исходное зашумленное изображение с соотношением сигнал/шум, равным 20 дБ. Выполнить усреднение и измерить соотношение сигнал/шум в выходном изображении.

Визуально оценить подчеркивание границ изображений при использовании процедур "Edge Enhancement", "Sharpen", "Shapen More", "Sharpen Heavity" в режиме "Sharpening Filters".

Измерить переходные характеристики при фильтрации резкой вертикальной черно-белой границы.

Измерить ухудшение соотношения сигнал/шум при фильтрации процедурой "Sharpen More" по п. 5. Для этого в изображение, содержащее протяженную деталь с постоянным уровнем яркости, ввести шумы и сформировать исходное зашумленное изображение с соотношением сигнал/шум, равным 40 дБ. Выполнить фильтрацию и в выходном изображении измерить соотношение сигнал/шум.

Найти граничное отношение сигнал/шум для процедур "Sharpening Filters – Find Edge" и "Trace Countour", при котором выполнение процедуры приводит к существенному возрастанию шумов на изображении, обрабатывая зашумленные изображения с соотношением сигнала к шуму 100, 50, 20, 10.

Визуально оценить отсутствие сдвигов резких границ изображений при медианной фильтрации изображений в режиме "Special Filters – Median".

Измерить изменение соотношения сигнал/шум при фильтрации. Для этого в изображение, содержащее протяженную деталь с постоянным уровнем яркости, ввести шумы и сформировать исходное зашумленное изображение с соотношением сигнал/шум, равным 40 дБ. Выполнить фильтрацию и в выходном изображении измерить соотношение сигнал/шум.

По заданию преподавателя смоделировать и исследовать фильтр в режиме "Special Filters/User Defined Filter".

Для мелко-, средне- и крупномасштабного изображений измерить гистограммы распределения полутонов.

Визуально оценить возможности перестройки изображений в режимах "Tune/Brighness & Contrast", "Hue & Saturation", "Grey/Color Correction", "Grey/Color Map".

Выполнить эквализацию изображения в режиме "Tune/Equalization". Сравнить гистограмму распределения полутонов яркости до и после эквализации изображения.

Физика, электротехника решение задач