250 likes | 428 Views
Digitaalinen kuvankäsittely. 5. harjoitus: S uodatus taajuustasossa. Käytännön järjestelyistä. K äytä unix-konetta Siirry hakemistoon: / p/edu/Maa-57.231/Dkk/H8/ Käynnistä MatLab: ensin ” use matlab ” - sitten ” matlab ”
E N D
Digitaalinen kuvankäsittely 5. harjoitus: Suodatus taajuustasossa
Käytännön järjestelyistä • Käytä unix-konetta • Siirry hakemistoon: /p/edu/Maa-57.231/Dkk/H8/ • Käynnistä MatLab: ensin ”use matlab” - sitten ”matlab” • Jos kyseiseen koneeseen ei ole asennettu MatLabia, niin ota yhteys johonkin toiseen koneeseen. Esim. ”ssh gnu.hut.fi”
Käytännön järjestelyistä • MatLab - Image Processing Toolbox - Demos! • Raportit palautetaan huoneen M225 vieressä olevaan laatikkoon • DL: kahden viikon päästä • Vastailen s-postiin, jos tulee kysymyksiä • Palautettakin saa antaa
Siirtyminen taajuustasoon • Kuva voidaan muuntaa paikkatasosta taajuustasoon • Siirtyminen taajuustasoon tehdään Fourier-muunnoksella • Signaali esitetään eritaajuisten siniaaltojen summana • Kuvalle 2D Fourier-muunnos (vaaka/pystysuorat taajuudet muunnetaan erikseen) • Yleensä esitetään Fourier-spektri, joka on Fourier-muunnoksen itseisarvo + keskistys
Esimerkki - Ossinlampi Alkuperäinen kuva ja sen Fourier-spektri: Kuva: Raimo Laurén Huom! Yhteys kuvien välillä. Fourier-spektrin keskellä näkyy kuvan matalat taajuudet, joita kuvalla paljon. Tyypillinen luonnon kohteille.
Esimerkki 2 - rakennus Kuva: Raimo Laurén Rakennuksen reunat näkyvät Fourier-spektrin keskipisteen kautta kulkevina säteinä.
Esimerkki 3 - tiiliseinä Tiiliseinän jaksollinen kuvio näkyy Fuorier-spektrissä kirkkaina pisteinä.
Suodatus taajuustasossa • Taajuustasossa voidaan kuvalle tehdä operaatioita, jotka ovat vaikeita tai mahdottomia paikkatasossa • Taajuuksia voidaan suodattaa esim. yli/ali/kaistan-päästösuotimilla • Jos kuvalle esiintyy esim. jaksollista häiriötä, voidaan tämä korjata taajuustasolla • Taajuustason suodatuksen jälkeen siirrytään takaisin kuvatasolle
Konvoluutiota paikkatasossa vastaa kertolasku taajuustasossa
Alipäästösuodatus • Suodattaa Fourier-spektrin korkeita taajuuksia • Käytetään esim. pehmennyksessä ja kohinan eliminoinnissa • Kuvan reunat pehmenevät ja yksityiskohdat häviävät
Alipäästösuodattimet • Jyrkkä katkaisuraja • Ei kovin käytännöllinen • Syntyy rengastumista • Katkaisuraja sumea • Katkaisuraja sumea • Voidaan approksimoida binomisarjalla
Alkuperäinen kuva AP-suodatettu kuva Esim. Kuva: Raimo Laurén Fourier-käänteismuunnos Fourier-muunnos x =
Ylipäästösuodatus • Suodattaa Fourier-spektrin matalia taajuuksia • Reunat ja yksityiskohdat korostuvat • Käytetään kuvan terävöittämisessä
Alkuperäinen kuva YP-suodatettu kuva Esim. Kuva: Raimo Laurén Fourier-käänteismuunnos Fourier-muunnos x =
Kaistanpäästösuodatus • Valitaan tietty kaista, jonka sisältämät taajuudet päästetään suodatettuun kuvaan • Muut taajuudet suodatetaan
Esimerkki Suodatetut kuvat: Suodatetut Fourier-spektrit: Kaistanpäästösuodattimet: Alkuperäinen kuva ja sen Fourier-spektri:
Kaistanestosuodatus • Valitaan kaista, jonka sisältämät taajuudet suodatetaan • Muut taajuudet päästetään suodatuksen läpi
Esimerkki Suodatetut kuvat: Suodatetut Fourier-spektrit: Kaistanestosuodattimet: Alkuperäinen kuva ja sen Fourier-spektri:
Fourier-spektri Jaksollinen häiriö näkyy Fuorier-spektrissä yksittäisinä hyvin kirkkaina pisteinä (kuvan keskikohdan läpi kulkevalla suoralla). Oikean puoleisesta kuvasta nämä pisteet on suodatettu.