ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.03.2025
Просмотров: 211
Скачиваний: 1
Задача: Реализовать операцию эквализации гистограммы.
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
6 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
6 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
6 |
6 |
6 |
6 |
5 |
5 |
3 |
3 |
6 |
6 |
6 |
6 |
5 |
5 |
2 |
2 |
2 |
2 |
6 |
6 |
5 |
5 |
2 |
2 |
6 |
6 |
6 |
6 |
5 |
5 |
Решение:
Рассчитаем вероятности для всех уровней серого:
p |
24 |
3 |
||||||||||||||
2 |
64 |
8 |
||||||||||||||
p |
16 |
1 |
||||||||||||||
3 |
64 |
4 |
||||||||||||||
p |
8 |
1 |
||||||||||||||
5 |
64 |
8 |
||||||||||||||
p |
16 |
1 |
||||||||||||||
6 |
64 |
4 |
||||||||||||||
Операция эквализации гистограммы — приведение ее к равномерному закону распределения. Если у нас изображение 8 на 8 и вариаций яркости 8 (от 0 до 7), то по равномерному закону распределения пикселей с каждой яркостью должно быть примерно по 8. На исходной гистограмме этого нет, тогда мы, таким образом двигаем столбики, чтобы закон был похож. Количество пикселей одной яркости изменить нельзя, но мы можем изменить диапазон яркости. Например: было 24 пикселя с яркостью 2 и 16 пикселей с яркостью 8, то есть в 3 и 2 раза больше нормы соответственно. Мы так сдвигаем столбик с 24 пикселями, чтобы около него было 2 пустых, то есть 24/3=8 норма. Остальные аналогично.
N=8, M=8, J=8 n0=N·M/J=8
30 |
||||||||
25 |
||||||||
20 |
||||||||
15 |
данная |
эквализированная |
||||||
10 |
||||||||
5 |
||||||||
0 |
||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
3 |
7 |
0 |
0 |
0 |
3 |
3 |
3 |
3 |
7 |
0 |
0 |
0 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
3 |
7 |
7 |
7 |
7 |
5 |
5 |
3 |
3 |
7 |
7 |
7 |
7 |
5 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
7 |
7 |
5 |
5 |
0 |
0 |
7 |
7 |
7 |
7 |
5 |
5 |
Задача: Определить энтропию заданного изображения.
1 |
|||||||
1 |
3 |
3 |
3 |
2 |
|||
1 |
3 |
3 |
2 |
||||
3 |
2 |
||||||
6 |
6 |
2 |
|||||
6 |
6 |
1 |
6 |
3 |
|||
6 |
6 |
1 |
6 |
3 |
Решение:
Энтропия (с точки зрения информационной теории) определяется как среднее количество информации, генерируемое источником:
L
H pk log2 pk bits / message
k 1
Будем считать, что каждый бит кодируется 3битами, тогда количество уровней L=8
p0 3964
p1 645
p2 644 161 p3 648 81 p6 648 81
H |
39 |
39 |
5 |
5 |
1 |
1 |
2 |
1 |
0,92 |
||||||||||||||
log2 |
log2 |
log2 |
log |
2 |
|||||||||||||||||||
64 |
64 |
16 |
16 |
8 |
|||||||||||||||||||
64 |
64 |
8 |
|||||||||||||||||||||
Задача: Реализовать операцию выделения битового содержания (2-й и 3- й по старшинству биты).
1 |
1 |
1 |
4 |
4 |
4 |
||
7 |
7 |
2 |
1 |
1 |
5 |
4 |
4 |
7 |
7 |
7 |
3 |
3 |
6 |
5 |
4 |
7 |
7 |
7 |
3 |
3 |
6 |
6 |
4 |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Решение:
Считаем, что каждый пиксель изображения квантован 6 битами. Требуется выделить n-ый бит, имеющий наибольшее значение отобразить его. Разложим выходной сигнал:
u k 2B 1 k |
2 |
2B 2 ... k |
n |
2B n ...k |
B 1 |
2 |
k |
B |
|
1 |
|||||||||
На выходе хотим получить: |
|||||||||
1, |
åñëè |
kn 1 |
|||||||
v |
èí à÷å |
||||||||
0, |
|||||||||
Представим изображение в двоичном коде:
000 |
000 |
001 |
001 |
001 |
100 |
100 |
100 |
111 |
111 |
010 |
001 |
001 |
101 |
100 |
100 |
111 |
111 |
111 |
011 |
011 |
110 |
101 |
100 |
111 |
111 |
111 |
011 |
011 |
110 |
110 |
100 |
101 |
101 |
101 |
110 |
110 |
110 |
110 |
101 |
001 |
001 |
001 |
001 |
000 |
000 |
000 |
000 |
Выделим 1-й по старшинству бит:
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Выделим 2-й по старшинству бит:
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Выделим 3-й по старшинству бит:
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Задача: Найти Фурье-образ функций. f1 (x, y) sin(4 x 1 ) cos(5 y 2 );
f2 (x, y) 1/ 2 rect(2x, y y0 ).
Решение:
Преобразуем первую функцию для удобства нахождения Фурье-образа:
f1 (x, y) sin(4 x 1 ) cos(5 y 2 )
i 4 x 1 |
e |
i 4 x 1 |
e |
i5 y 2 |
e |
i5 y 2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
e |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2i |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
i 4 x 1 |
e |
i5 y 2 |
e |
i 4 x 1 |
e |
i5 y 2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
e |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
i5 y 2 |
i 4 x 1 |
i 4 x 1 |
i5 y 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4i |
e |
e |
e |
e |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 |
5 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 1 |
, 2 |
1 |
1 |
2 1, 2 |
1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
F1 ( 1, 2 ) |
1 |
2 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4i |
5 |
5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2 1, 2 |
1 |
1 2 1, 2 |
1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
F2 ( 1, 2 ) |
sinc |
1 |
, 2 e j 2 y0 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||