Задание №2.

1. Выбрать один из трех предложенных преподавателем вариант файлов[1] и загрузить его в рабочую область matlab. Отметить особенности изображения, особенно равномерность освещения. Перевести изображение в бинарный вид с помощью функции im2 = im2bw(im) (не изменяя исходного изображения). Оценить полученный вид. Преобразовать изображение в полутоновое используя функцию im2 = im2bw(im, n)где n – порог бинаризации. Повторить процедуру несколько раз с разными порогами бинаризации.
2. С помощью функции imhist построить гистограмму изображения, оценить ее вид. Продумать варианты изменения изображения для повышения качества перевода изображения в бинарный вид.
3. Не изменяя исходного изображения, с помощью функции m = histeq(a), выровнять гистограмму изображения. Сделать выводы, как изменилось изображение. Построить гистограмму полученного изображения. Перевести изображение в бинарный вид с помощью функции im2 = im2bw(im). Отметить отличия по сравнению с бинарным изображением, полученным в п.1
4. Не изменяя изображений полученных изображений выполнить адаптивное выравнивание гистограммы с помощью функции im2 = adapthisteq(im). Построить гистограмму, отметить произошедшие изменения. Выполнить бинаризацию изображения, сравнить с полученными бинарными изображениями в п.1, 3.
5. Сделать вывод о возможности бинаризации полученных изображений.
6. Показать полученные результат преподавателю, получить изображения для дальнейшей обработки.
7. В зависимости от указаний преподавателя, продолжать работу с имеющимся изображением, либо повторить п.1-6 с новым изображением.
8. В случае неравномерной засветки изображения, выделить участок с неравномерной засветкой в отдельную переменную с помощью стандартных функции работы с массивами. Выполнить адаптивное выравнивание гистограммы для нового изображения. Вставить измененное изображение в исходное.
9. Выполнить усредняющую фильтрацию изображения с помощью функции im2 = imfilt(im,h./x), предварительно создав матрицу фильтра h = ones(n,n). N – размер матрицы. Х – параметр в диапазоне от 0 до 1. Изменяя этот параметр, а также размер матрицы фильтра, подобрать их оптимальные значения, которые позволили бы выполнить бинаризацию.
10. Создать матрицу меток с помощью функции bw = bwlabel(im),определить параметры объектов, используя функцию regionprops.

4. Указания по оформлению отчёта

Отчет должен содержать:

1. Анализ результатов использования функций выравнивания гистограмм в задании № 1, гистограммы изображений до и после выравнивания. Выводы о целесообразности использования этих функции применительно к данному изображению.
2. Гистограммы изображений ко всем пунктам второго задания. Сравнение гистограмм и субъективного качества изображений на различных этапах обработки.
3. Полученные бинарные изображения, выводы о недостатках бинарных изображений полученных предложенными способами, предложения по устранению этих недостатков.
4. Все материалы лабораторной работы следует сохранять в папке Student/ZI-101/Image - до экзаменов!!!

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные характеристики полутоновых изображений.

2. Перечислите основные преимущества и недостатки процесса бинаризации полутоновых изображений, а также проблемы, возникающие при бинаризации изображений.

3. Перечислите основные принципы и порядок анализа полутоновых изображений.

4. Поясните цели построения гистограмм при работе с полутоновыми изображениями.

5. Поясните метод эквализации изображений.

6. Поясните метод фильтрации изображений.

7. Предложите варианты использования характеристик полутоновых изображений для распознавания образов.

Литература.

1. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. – М.: Мир, 1982

2. Б.К.П. Хорн "Зрение роботов": Пер. с англ.-М.: Мир, 1989.-487с.

3. Грузман И.С., Киричук В.С., Косых В.П., Перетягин Г.И., Спектор А.А. ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ: Учебное пособие.- Новосибисрк: Изд-во НГТУ, 2000. - 168.