ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 155
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ «Разработка редактора изображений»по дисциплине «Информационные технологии. ч.II»1 Наименование изделия, цель и сроки выполнения курсового проекта
Рис. 1 Пример фигуры2.2.2 Фильтр 1.1 Для цветного изображения: реализуйте с помощью ползунков изменение средней яркости зеленого, красного и синего согласно рис.1(в) и рис.2.
Рис. 2Фильтр должен содержать ползунок, позволяющий изменять числовое значение от 0 до 255 для каждого канала.Для полутонового изображения: изменение средней яркости. 2.2.3 Фильтр 1.2 Реализуйте ластик заданного размера. Реализовать визуальный эффект «стирания» изображения в области нажатия «ластика». Размер ластика задается пользователем (в количестве пикселов).2.2.4 Фильтр 1.3По щелчку мыши реализовать вырез участка изображения, заданной площадью (количество пикселов по вертикали и горизонтали задается пользователем), с центром, находящимся в текущих координатах курсора. Осуществить вывод изображения в отдельное окно.2.3 Группа фильтров №2 Масштабирование изображенияРеализуйте фильтр согласно индивидуальному варианту.Масштаб изображения должен изменяться с помощью ползунка. 2.3.1 МАСШТАБИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ МЕТОДОМ БЛИЖАЙШЕГО СОСЕДАУвеличение масштаба изображения (рис. 3)Рис. 3Фильтр 2.1 Увеличение масштаба по вертикалиФильтр 2.2 Увеличение масштаба по горизонталиФильтр 2.3 Увеличение масштаба всего изображенияУменьшение масштаба изображения (рис.4)Рис. 4Фильтр 2.4 Уменьшение масштаба по вертикалиФильтр 2.5 Уменьшение масштаба по горизонталиФильтр 2.6 Уменьшение масштаба всего изображения2.3.2 МАСШТАБИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ МЕТОДОМ ЛИНЕЙНОЙ ИНТЕРПОЛЯЦИИ (рис. 5)Рис. 5Y(i,j)=(x(i,j)+x(i,j+1)+ x(i+1,j)+x(i+1,j+1))/4Y(i,j+1)=(x(i,j+2)+x(i+1,j+2)+ x(i+1,j+3)+x(i,j+3))/4Фильтр 2.7 Увеличение масштаба по вертикалиФильтр 2.8 Увеличение масштаба по горизонталиФильтр 2.9 Увеличение масштаба всего изображенияФильтр 2.10 Уменьшение масштаба по вертикали
Фильтр 2.11 Уменьшение масштаба по горизонталиФильтр 2.12 Уменьшение масштаба всего изображения2.4Группа фильтров №3 Линейное контрастирование изображения2.4.1 Фильтр 3.1 БИНАРИЗАЦИЯЗначения пиксела преобразуется в соответствии с условием (рис. 6)Значение серого оттенка устанавливается равным 0 (0 - черный цвет), если его исходное значение меньше заданного порога, или устанавливается равным числу 255 (белый цвет), если исходное значение больше или равно пороговому значению.Такая обработка превращает изображение, созданное в оттенках серого, в черно-белое. Это называется бинаризацией (преобразование в двоичную форму).Рис. 6Значение порога qпор задает пользователь.Если загружено цветное изображение, то для применения фильтра предварительно его нужно преобразовать в полутоновое.Преобразование в полутоновое изображение осуществляется по формулеY=0.3R+0.59G+0.11B2.4.2 Фильтр 3.2 ИНВЕРСИЯС помощью операции «инверсия» (рис. 7) можно получить негатив изображения, т.е. все значения яркости изображения изменяются на противоположные.Осуществление данного преобразования производится следующим образомq*=255- q;где q –значение яркости, изменяется в диапазоне [0…255].Рис. 7В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.3 Фильтр 3.3 ПОСТЕРИЗАЦИЯС помощью операции «постеризация» (рис. 8) изменяется количество уровней яркости изображения.Пользователь задает число уровней яркости.Рис. 8В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.4 Фильтр 3.4 ЯРКОСТНОЙ СРЕЗПреобразование осуществляется согласно рис.9.Пользователь задает уровни q1, q2, q*max
Рис. 9В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.5 Фильтр 3.5 ГАММА-КОРРЕКЦИЯ Для реализации фильтра (рис. 10) используется следующая упрощенная формула qout = qinγА) γ < 1 Б) γ > 1 В) γ = 1γ – задается пользователемРис. 10В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.6 Фильтр 3.6 ЛИНЕЙНОЕ МАСШТАБИРОВАНИЕ Преобразование осуществляется согласно рис. 11.Рис. 11Пользователь задает уровень q*max.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.7 Фильтр 3.7 ЛИНЕЙНОЕ МАСШТАБИРОВАНИЕ С ОГРАНИЧЕНИЕМПреобразование осуществляется согласно рис. 12.Рис. 12Пользователь задает уровни q1, q2 , q3 и q*max.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.8 Фильтр 3.8 ЛИНЕЙНОЕ ПИЛООБРАЗНОЕ МАСШТАБИРОВАНИЕПреобразование осуществляется согласно рис. 13.Рис. 13Пользователь задает количество «зубьев пилы» и уровень q*max.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.9 Фильтр 3.9 СОЛЯРИЗАЦИЯПреобразование осуществляется согласно рис. 14.Рис. 14Пользователь задает уровни q1и q*max.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.10 Фильтр 3.10Преобразование осуществляется согласно рис. 15.Рис. 15Пользователь задает уровни q1 и q2.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.11 Фильтр 3.11Реализуйте коррекцию (рис. 16) согласно следующему уравнению (обратите внимание на диапазон входных и выходных значений)
Рис. 16В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.12 Фильтр 3.12Тоновая коррекция для повышения контраста медицинских изображений может быть реализована применением тональных кривых независимо к каждому каналу цветного изображения. Тональные кривые представляют собой сигмоиды и задаются уравнением:где – коэффициент усиления, определяющий кривизну сигмоиды, – коэффициент отсечки, определяющий положение точки перегиба, – значение яркости в канале в диапазоне [0…1]. Рекомендуемые параметры сигмоиды: для зеленого и синего каналов изображения, – для красного. Графики, иллюстрирующие форму кривых с указанными параметрами, представлены на рис. 17. f(x) R-канал G и B-каналы xРис. 172.5 Группа фильтров №4 2.5.1 ГИСТОГРАММА Гистограмма – это графическое отображение распределения полутонов. По горизонтали идет шкала яркости, а по вертикали – количество пикселей с данной яркостью (рис. 18).Гистограмма читается слева на право, от черного к белому. Анализ гистограммы и модификация гистограммы изображения – важный инструмент в компьютерном зрении и видеоаналитике.Рис. 182.5.1 Фильтр 4.1 Линейная растяжка гистограммы.Уровням исходного изображения, лежащим в интервале [fмин, fмакс], присваивают новые значения с тем, чтобы охватить весь возможный интервал изменения яркости [0, 255]. При этом существенно увеличивается контраст. Преобразование уровней яркости осуществляется по формуле:
-
Наименование изделия: «Редактор изображений Номер группы_ФамилияИО» (далее по тексту – ПО Номер группы_ФамилияИО). -
Шифр изделия: «Номер группы_ФамилияИО». -
Целью выполнения курсового проекта является разработка программного обеспечения для редактирования изображений, отладка программного обеспечения. -
Срок выполнения: окончание – 02.06.2023 г. -
Перечень ссылочных нормативных документов приведен в Приложении А.
| а) пример фигуры | б) перемещение прямоугольной области | в) изменение средней яркости изображения |
Рис. 2Фильтр должен содержать ползунок, позволяющий изменять числовое значение от 0 до 255 для каждого канала.Для полутонового изображения: изменение средней яркости. 2.2.3 Фильтр 1.2 Реализуйте ластик заданного размера. Реализовать визуальный эффект «стирания» изображения в области нажатия «ластика». Размер ластика задается пользователем (в количестве пикселов).2.2.4 Фильтр 1.3По щелчку мыши реализовать вырез участка изображения, заданной площадью (количество пикселов по вертикали и горизонтали задается пользователем), с центром, находящимся в текущих координатах курсора. Осуществить вывод изображения в отдельное окно.2.3 Группа фильтров №2 Масштабирование изображенияРеализуйте фильтр согласно индивидуальному варианту.Масштаб изображения должен изменяться с помощью ползунка. 2.3.1 МАСШТАБИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ МЕТОДОМ БЛИЖАЙШЕГО СОСЕДАУвеличение масштаба изображения (рис. 3)Рис. 3Фильтр 2.1 Увеличение масштаба по вертикалиФильтр 2.2 Увеличение масштаба по горизонталиФильтр 2.3 Увеличение масштаба всего изображенияУменьшение масштаба изображения (рис.4)Рис. 4Фильтр 2.4 Уменьшение масштаба по вертикалиФильтр 2.5 Уменьшение масштаба по горизонталиФильтр 2.6 Уменьшение масштаба всего изображения2.3.2 МАСШТАБИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ МЕТОДОМ ЛИНЕЙНОЙ ИНТЕРПОЛЯЦИИ (рис. 5)Рис. 5Y(i,j)=(x(i,j)+x(i,j+1)+ x(i+1,j)+x(i+1,j+1))/4Y(i,j+1)=(x(i,j+2)+x(i+1,j+2)+ x(i+1,j+3)+x(i,j+3))/4Фильтр 2.7 Увеличение масштаба по вертикалиФильтр 2.8 Увеличение масштаба по горизонталиФильтр 2.9 Увеличение масштаба всего изображенияФильтр 2.10 Уменьшение масштаба по вертикали
Фильтр 2.11 Уменьшение масштаба по горизонталиФильтр 2.12 Уменьшение масштаба всего изображения2.4Группа фильтров №3 Линейное контрастирование изображения2.4.1 Фильтр 3.1 БИНАРИЗАЦИЯЗначения пиксела преобразуется в соответствии с условием (рис. 6)Значение серого оттенка устанавливается равным 0 (0 - черный цвет), если его исходное значение меньше заданного порога, или устанавливается равным числу 255 (белый цвет), если исходное значение больше или равно пороговому значению.Такая обработка превращает изображение, созданное в оттенках серого, в черно-белое. Это называется бинаризацией (преобразование в двоичную форму).Рис. 6Значение порога qпор задает пользователь.Если загружено цветное изображение, то для применения фильтра предварительно его нужно преобразовать в полутоновое.Преобразование в полутоновое изображение осуществляется по формулеY=0.3R+0.59G+0.11B2.4.2 Фильтр 3.2 ИНВЕРСИЯС помощью операции «инверсия» (рис. 7) можно получить негатив изображения, т.е. все значения яркости изображения изменяются на противоположные.Осуществление данного преобразования производится следующим образомq*=255- q;где q –значение яркости, изменяется в диапазоне [0…255].Рис. 7В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.3 Фильтр 3.3 ПОСТЕРИЗАЦИЯС помощью операции «постеризация» (рис. 8) изменяется количество уровней яркости изображения.Пользователь задает число уровней яркости.Рис. 8В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.4 Фильтр 3.4 ЯРКОСТНОЙ СРЕЗПреобразование осуществляется согласно рис.9.Пользователь задает уровни q1, q2, q*max
Рис. 9В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.5 Фильтр 3.5 ГАММА-КОРРЕКЦИЯ Для реализации фильтра (рис. 10) используется следующая упрощенная формула qout = qinγА) γ < 1 Б) γ > 1 В) γ = 1γ – задается пользователемРис. 10В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.6 Фильтр 3.6 ЛИНЕЙНОЕ МАСШТАБИРОВАНИЕ Преобразование осуществляется согласно рис. 11.Рис. 11Пользователь задает уровень q*max.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.7 Фильтр 3.7 ЛИНЕЙНОЕ МАСШТАБИРОВАНИЕ С ОГРАНИЧЕНИЕМПреобразование осуществляется согласно рис. 12.Рис. 12Пользователь задает уровни q1, q2 , q3 и q*max.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.8 Фильтр 3.8 ЛИНЕЙНОЕ ПИЛООБРАЗНОЕ МАСШТАБИРОВАНИЕПреобразование осуществляется согласно рис. 13.Рис. 13Пользователь задает количество «зубьев пилы» и уровень q*max.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.9 Фильтр 3.9 СОЛЯРИЗАЦИЯПреобразование осуществляется согласно рис. 14.Рис. 14Пользователь задает уровни q1и q*max.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.10 Фильтр 3.10Преобразование осуществляется согласно рис. 15.Рис. 15Пользователь задает уровни q1 и q2.В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.11 Фильтр 3.11Реализуйте коррекцию (рис. 16) согласно следующему уравнению (обратите внимание на диапазон входных и выходных значений)
Рис. 16В случае обработки цветного изображения фильтр применяется к каждому каналу отдельно.2.4.12 Фильтр 3.12Тоновая коррекция для повышения контраста медицинских изображений может быть реализована применением тональных кривых независимо к каждому каналу цветного изображения. Тональные кривые представляют собой сигмоиды и задаются уравнением:где – коэффициент усиления, определяющий кривизну сигмоиды, – коэффициент отсечки, определяющий положение точки перегиба, – значение яркости в канале в диапазоне [0…1]. Рекомендуемые параметры сигмоиды: для зеленого и синего каналов изображения, – для красного. Графики, иллюстрирующие форму кривых с указанными параметрами, представлены на рис. 17. f(x) R-канал G и B-каналы xРис. 172.5 Группа фильтров №4 2.5.1 ГИСТОГРАММА Гистограмма – это графическое отображение распределения полутонов. По горизонтали идет шкала яркости, а по вертикали – количество пикселей с данной яркостью (рис. 18).Гистограмма читается слева на право, от черного к белому. Анализ гистограммы и модификация гистограммы изображения – важный инструмент в компьютерном зрении и видеоаналитике.Рис. 182.5.1 Фильтр 4.1 Линейная растяжка гистограммы.Уровням исходного изображения, лежащим в интервале [fмин, fмакс], присваивают новые значения с тем, чтобы охватить весь возможный интервал изменения яркости [0, 255]. При этом существенно увеличивается контраст. Преобразование уровней яркости осуществляется по формуле: