Алгоритми цифрової фільтрації над 2-мірними сигналами в спеціалізованих програмних пакетах

Синтаксис:

P=im2double (imread ('c: \images\Picture49. jpg')) ;

imshow (P) ;

LEN=36;

THETA=5;

PSF=fspecial ('motion', LEN, THETA) ;

blurred=imfilter (P, PSF, 'conv', 'circular') ;

imshow (blurred) ;

title ('Blurredimage') ;

wnr1=deconvwnr (blurred, PSF, 0. 01) ;

imshow (wnr1) ;

title ('RestoredImage') ;

 

Рис. 15. Відновлене зображення

 

 

Проаналізувавши дану розрахунково-графічну роботу можна прийти до висновку, що система Matlab з пакетом розширення ImageProcessingToolbox є масивним, потужним інструментом дослідження та моделювання зображень. Пакет ImageProcessingToolbox містить повний набір типових еталонних алгоритмів для обробки і аналізу зображення, в тому числі функцій фільтрації, частотного аналізу, покращення зображення, морфологічного аналізу і розпізнавання.

Виконавши розрахунково-графічну роботу були отримані практичні навички роботи обробки зображень в системі Matlab, до яких відносяться геометричні перетворення зображення (кадрування, зменшення, поворот зображення), аналіз зображення (побудова гістограм зображення, нанесення крапок інтенсивності на зображення), поліпшення зображення (перерозподіл яскравостей, корегування зображення), фільтрація та сегментація зображення (з використанням фільтру Лапласа-Гауса), розмитнення зображення з використанням фільтру Гауса і розмитість супроводжена рухом камери, відновлення зображення фільтром Вінера та відновлення по маломірному масиву INITPSF. Відновлення зображення, як показало виконання роботи відбулосякраще фільтром Вінера, ніж відновлення зображення при реставрації по маломірному масиву INITPSF. Що ж до відновлення розмитості зображення супроводжене рухом камери, то зображення ідеально не відновилося через те, що співвідношення потужності шуму до потужності сигналу дорівнювало 0, 01. Якби цей показник дорівнював 0, то зображення відновилося б ідеально.

 

 

1. Бондарев В. Н., Трёстер Г., Чернеча В. С. Цифроваяобработкасигналов: методы и средства: Учеб. Пособие для вузов. – Севастополь: СевГТУ, 1999. – 398с. : ил.

2. Антонью А. Цифровыефильтры: Анализ и проектирование: Пер с англ. – М. : Радио и связь, 1983.

3. Обробка сигналів: Підручник / Бабак В. П., Хандецький В. С., Шрюфер Е. – К. : Либідь, 1996. – 392 с.

4. Дьяконов В. П., MATLAB 6. 5 SP1/7/7 SP1/ Работа с изображениями и видеопотоками. – М. : СОЛОН-Пресс, 2010. – 400 с.

 

 

Лістинг програми:

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

imcrop; // Кадрове зображення

figure, // Виведення кадрового зображення в окремому вікні

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

P1=imresize (P, 0. 5) ; // Вдвічі зменшене зображення

imshow (P1) ; // Виведення вдвічі зменшеного зображення в окремому вікні

P1=imrotate (P, 135, 'bicubic') ; // Поворот зображення на заданий кут

figure, // Виведення поверненого зображення в окремому вікні

imshow (P1) // Виведення поверненого зображення на екран

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

figure, // Виведення зображення в окремому вікні

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

figure, // Виведення діаграми в окремому вікні

imhist (P) ; // Побудова гістограми зображення

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

figure, // Виведення зображення в окремому вікні

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

impixel // Визначення інтенсивності пікселів

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

figure, // Виведення зображення в окремому вікні

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

P1=histeq (P) ; // Поліпшення зображення

figure, // Виведення поліпшеного зображення в окремому вікні

imshow (P1) ; // Виведення поліпшеного зображення на екран

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

figure, // Виведення зображення в окремому вікні

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

P1=imadjust (P) ; // Контрастування гістограми

figure, // Виведення гістограми з гамма-корегуванням в окремому вікні

imshow (P1) ; // Виведення гістограми з гамма-корегуванням на екран

figure, // Виведення гістограми зображення в окремому вікні

imhist (P) ; // Побудова гістограми зображення

figure, // Виведення гістограми з гамма-корегуванням в окремому вікні

imhist (P1) ; // Побудова гістограми з гамма-корегуванням

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

figure, // Виведення зображення в окремому вікні

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

h=fspecial ('log', 4, 0. 85) ; // Введення маски фільтру

P1=imfilter (P, h, 'replicate') ; // Фільтрація зображення

figure, // Виведення відфільтрованого зображення в окремому вікні

imshow (P1) ; // Виведення відфільтрованого зображення на екран

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

P=P (1: 256, 1: 256) ; // Зменшення розміру зображення

figure, // Виведення зображення в окремому вікні

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

S=qtdecomp (P,. 38) ; // Сегментація зображення методом розділення та аналізу однорідності блоків зображення, що не перекриваються

blocks=repmat (uint8 (0), size (S)) ; // формування блоку

fordim=[512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 0]; // присвоєння умови (для) numblocks=length (find (S==dim)) ; // формування нового блоку

if (numblocks> 0) // умова (якщо)

values=repmat (uint8 (1), [dimdimnumblocks]) ; // присвоєння значень

values (2: dim, 2: dim, :) =0// присвоєння значень

blocks=qtsetblk (blocks, S, dim, values) ; // створення нового напівтонового зображення

end // закінчення умови (якщо)

end // закінчення умови (для)

blocks (end, 1: end) =1; // значення блоку

blocks (1: end, end) =1; // значення блоку

imshow (P), // Виведення зображення на екран

figure, // Виведення зображення в окремому вікні

imshow (blocks, []) // Виведення сегментованого зображення на екран

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

BW=edge (P, 'log') ; // Виділення меж зображення за фільтром Лапласа-Гауса

figure, // Виведення зображення з виділенням меж в окремому вікні

imshow (BW) ; // Виведення зображення з виділенням меж на екран

title ('log') ; // Виведення назви на зображенні

P=imread ('c: \images\Picture49. jpg') ; // Завантаження зображення

PSF=fspecial ('gaussian', 7, 10) ; // Розмиття зображення

Blurred=imfilter (P, PSF, 'symmetric', 'conv') ; //Зашумлення зображення

figure; // Виведення зашумленого зображення в окремому вікні

imshow (Blurred) ; // Виведення зашумленого зображення на екран

title ('Blurredimage') ; // Виведення назви на зображенні

INITPSF=padarray (PSF, [22], 'replicate', 'both') ; // Використання одиничного масиву для реставрації

[J3 P3]=deconvblind (Blurred, INITPSF) ; // Відновлення зображення з використанням зворотнього алгоритму згортки

figure; // Виведення відновленого зображення в окремому вікні

imshow (J3) ; // Виведення відновленого зображення на екран

title ('Dedluringwith INITPSF') ; // Виведення назви на зображенні

P=im2double (imread ('c: \images\Picture49. jpg')) ; // Завантаження зображення з подвійною точністю

figure, // Виведення зображення в окремому вікні

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

title ('OriginalImage (courtesyof MIT) ') ; // Виведення назви на зображенні

P=im2double (imread ('c: \images\Picture49. jpg')) ; // Завантаження зображення з подвійною точністю

imshow (P) ; // Виведення зображення на екран

LEN=36; // Точка розповсюдження функції

THETA=5; // Кут розповсюдження функції

PSF=fspecial ('motion', LEN, THETA) ; // Розмиття зображення

blurred=imfilter (P, PSF, 'conv', 'circular') ; // Фільтрація зображення

imshow (blurred) ; // Виведення відфільтрованого зображення на екран

title ('Blurredimage') ; // Виведення назви на зображенні

wnr1=deconvwnr (blurred, PSF, 0. 01) ; // Відновлення зображення зіпсованого згорткою з доповненнямм шуму

imshow (wnr1) ; // Виведення відновленого зображення на екран

title ('RestoredImage') ; // Виведення назви на зображенні