Введение. «Цифровая обработка изображений

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

«Цифровая обработка изображений. Полутоновые изображения. Улучшение изображений. Поэлементная обработка изображений. Основные сведения о фильтрации изображений»

(по курсу «Специальные информационные технологии»)

Дворянкин С.В.

Козлачков С.Б.

Смирнов С.А.

Пугачев К.

Лонский А.

Федоров Л.

Иванов М.

под общей редакцией д.т.н., проф. Дворянкина С.В.

Москва

Г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение. 3

2. Краткие теоретические сведения. 3

Линейное контрастирование изображений. 4

Соляризация изображения. 5

Препарирование изображений. 6

Преобразование гистограмм, эквализация. 9

Фильтрация изображений. 10

3. Методические указания по выполнению лабораторной работы.. 11

Задание №1. 11

Задание №2. 12

4. Указания по оформлению отчёта. 12

5. Контрольные вопросы.. 13

Литература. 13

Приложение №1. 14

Функции MATLAB, используемые для анализа, обработки и повышения качества полутоновых изображений. 14

Построение гистограммы.. 14

Построение профиля. 14

Выравнивание гистограммы.. 15

Бинаризация отсечением по порогу яркости. 16

Контрастирование с гамма-коррекцией. 16

Определение минимумов и максимумов. 17

Цель работы

Целью данной лабораторной работы является знакомство с полутоновыми изображениями, особенностями их представления в среде MATLAB, основными характеристиками полутоновых изображений. Получение навыков определения характеристик полутоновых изображений и повышения их качества, а также знакомство с основами фильтрации изображений в среде MATLAB.

Продолжительность работы – 4 часа.

Во время самостоятельной подготовки студентам необходимо изучить:

¾ теоретический материал по теме занятия «Цифровая обработка изображений. Полутоновые изображения. Улучшение изображений. Поэлементная обработка изображений. Основные сведения о фильтрации изображений»;

¾ конспект лекций;

¾ руководство по применению ПО «Matlab»;

¾ настоящее пособие.

Введение

Полутоновые изображения (Intensity Images) являются более простым типом изображений с точки зрения хранения и обработки информации (в отличие от полноцветных) и гораздо более информативными по сравнению с бинарными изображениями. Обработка этих изображений требует гораздо меньших мощностей ЭВМ, по сравнению с обработкой полноцветных изображений и это обеспечило их широкую распространенность. Однако принципы их обработки (математические алгоритмы) являются универсальными и для обработки полноцветных изображений.

Бинарные изображения, зачастую используемые в системах распознавания образов, получают путем бинаризации полутоновых изображений, и их качество напрямую зависит от качества исходного материала. В данной работе рассматриваются способы повышения качества изображений, однако вопрос об объективной оценке качества вынесен на самостоятельное изучение.

В качестве программной среды в работе используется среда MATLAB с установленным пакетом расширения Image Processing Toolbox, которая представляет собой удобный инструмент для изучения основных принципов цифровой обработки изображений.