עיבוד תמונות ואותות בעזרת מחשב

1. עיבוד תמונות ואותות בעזרת מחשב תרגול מס' 6:היסטוגרמות

2. תזכורת: היסטוגרמה • פורמלית: • נתונה תמונה I • ההיסטוגרמה שלה היא הפונקציה • במילים: • לכל ערך רמת אפור אפשרי • ספור את מספר הפיקסלים בעלי ערך זה

3. דוגמא: היסטוגרמה >> i = imread('cameraman.tif'); >> figure; imshow(i , [0 255]); colorbar; >> figure; imhist(i);

4. דוגמא: היסטוגרמה >> i = imread(‘rice.png'); >> figure; imshow(i , [0 255]); colorbar; >> figure; imhist(i);

5. דוגמא: היסטוגרמה

6. טיפול בהיסטוגרמה – פעולת LUT • שינוי ה-היסטוגרמה של התמונה כרוך בהחלפת ערך של כל פיקסל בערך חדש • LUT: LookUp Table • אלג': • צור תמונה חדשה Inew • לכל x,y • Inew(y,x)=LUT(I(y,x))

7. דרכים להציג LUT נוסחא: (לא תמיד אפשר) טבלא גרף

8. ומה זה עושה לתמונה? Before After

9. דוגמא: מתיחת היסטוגרמה Support [40,204]

10. דוגמא: מתיחת היסטוגרמה Support [40,204]

11. דוגמא: מתיחת היסטוגרמה - תוצאה לפני מתיחה אחרי מתיחה

12. דוגמא: מתיחת היסטוגרמה Support [7,253]

13. דוגמא: מתיחת היסטוגרמה נאפשר ל2% מהפיקסלים בעלי הערכים הנמוכים ביותר, ול2% בעלי הערכים הגבוהים ביותר, להיות רוויים.

14. איזון היסטוגרמה • תזכורת: נחפש טרנס' על ההיסטוגרמה אשר: • מונוטונית לא יורדת • תמפה רמת אפור בטווח לרמת אפור בטווח • בתמונת התוצאה, ההתפלגות של רמות האפור תהיה אחידה. • הפתרון:

15. איזון היסטוגרמה: דוגמא

16. איזון היסטוגרמה: דוגמא היסטוגרמה מנורמלת

17. איזון היסטוגרמה: דוגמא חישוב האינטגרל

18. איזון היסטוגרמה: דוגמא LUT

19. איזון היסטוגרמה: דוגמא - תוצאה

20. מה יותר טוב? מתיחת היסטוגרמה איזון היסטוגרמה

21. השוואת היסטוגרמה: מעבר להיסטוגרמה ידועה • למה? • רוצים להשוות תמונה "חדשה" לתמונה קיימת • התמונות צולמו בתנאי תאורה שונים • ההנחה: • אזור שבהיר יחסית לשאר בתמונה אחת יהיה בהיר יחסית לשאר התמונה גם בתמונה השניה

22. דוגמא

23. דוגמא LUT למעבר להיסטוגרמה אחידה LUT למעבר להיסטוגרמה אחידה

24. דוגמא LUT למעבר להיסטוגרמה אחידה LUT למעבר להיסטוגרמה הפוכה הופכי

25. דוגמא LUT למעבר מהיסטוגרמה להיסטוגרמה זהו ה-LUT השקול להפעלה ברצף של שני ה LUT בשקף הקודם

26. היסטוגרמת מקור דוגמא - תוצאה היסטוגרמת תוצאה היסטוגרמת יעד תמונת תוצאה

27. דוגמא - בעיה האם באמת קיים הופכי? צריך למצוא פתרון...

28. תרגיל נתון:x - מפולג אחיד, [x[0,1 צריך למצוא:התמרה [z=T[xכך שהפילוג של zיהיה לפי (C- גורם נרמול) בתחום [a>0, [a,b מוטיבציה:רגישות העין לוגריתמית ולכן נרצה שהלוגריתם של רמות האפור יהיה מפולג אחיד.

29. דוגמא – מתרגיל משנה שעברה א. חשב את צפיפות הפילוג ואת פונקצית הפילוג של רמות האפור.

30. דוגמא – מתרגיל משנה שעברה ב. ברצוננו לשפר את התמונה על ידי מתיחת היסטוגרמה, תוך שמירה על יכולת הבחנה בין רמות האפור השונות. מצא את מיפוי רמות האפור המתאים, והסבר מדוע זאת התוצאה.

31. דוגמא – מתרגיל משנה שעברה ג. כעת אנו מוכנים לאפשר ל2% מהפיקסלים הקיצוניים (מכל צד) להיות ברוויה (כלומר לא צריך להבחין ביניהם). מצא את המיפוי המתאים.

32. דוגמא – מתרגיל משנה שעברה ד. רוצים לשפר את ההיסטוגרמה על ידי ביצוע "איזון היסטוגרמה". מצא את המיפוי המתאים.