Zad 1 Jakie mogą być powody zniekształceń geometrycznych i radiometrycznych obrazów lotniczych i satelitarnych. Wymień przynajmniej po 3 z nich.

Zniekształcenia geometryczne spowodowane są nieliniowością układu przeglądania, obrotem kamery, zmianami skali, własnościami toru optycznego

Przykłady zniekształceń geometrycznych – nachylenie obrazu, perspektywa, obrót o 90˚, odbicie względem osi pionowej, zniekształcenie lokalne

Zniekształcenia radiometryczne mogą być spowodowane nierównomiernością oświetlenia i błędami konwersji oświetlenia.

Przykłady zniekształceń radiometrycznych - spadek jasności na brzegach obrazu

Zad. 3 Omów na czym polega:

a) automatyczne rozciągnięcie kontrastu – metoda ta polega na odszukaniu war­tości progów z lewej i prawej strony histogramu i rozciągnięciu wartości pomiędzy progami na przedział maksymalny (0-255 dla 8 bitów). Próg 1 odszukuje się sprawdzając który element histogramu od wartości najmniej­szych przekracza zadaną wartość liczności (najczęściej 0). Analogicznie odszukuje się próg 2 z tą różnicą, że sprawdza się idąc od wartości naj­większych natężenia.

b) wyrównanie histogramu - nieliniowe przekształcenie obrazu mające na celu spowodowanie aby każda wartość piksela była reprezentowana z tym samym (lub zbliżonym) prawdopodobieństwem. Etapy wyrównania histogramu:

Obliczenie histogramu.

Obliczenie dystrybuanty (skumulowanego histogramu):

Sf (g) = Etc f (k)

Obliczenie nowych wartości pikseli poprzez przeskalowanie funkcji Sf do przedziału 0-255: g_i = Sf (g) = ^{Sf (g}j^²⁵⁵, gdzie N - liczba pikseli na obrazie.

Zad. 4 Co to jest histogram obrazu

Histogram obrazu jest graficzną reprezentacją szeregu rozdzielczego w którym rozpiętość przedziału klasowego jest równa najmniejszej zmianie jasności. Zatem histogram jest dyskretną funkcją przypisującą wartościom natężenia z całego zakresu dynamicznego wartość wynikającą ze zliczenia w obrazie pikseli o danym natężeniu. Histogram ilustruje liczność pikseli o danej wartości na obrazie.

Zad 5 Co to jest dystrybuanta obrazu – histogram skumulowany

Dla zobrazowania zależności mie­dzy natężeniami w obrazie stosuje sie również histogram skumulowany. Jest to dyskretna funkcja przypisująca wartościom natężenia z całego za­kresu dynamicznego wartość wynikającą ze zliczenia w obrazie pikseli o danym lub mniejszym natężeniu.

Zad 6 Wyjaśnij na czym polega przetwarzanie za pomocą tablicy LUT

Tablice LUT są wykorzystywane w celu podniesienia efektywności obliczeń punktowych. Z uwagi na to, że piksele na obrazie 8-o bitowym mogą mieć wartość z zakresu 0-255 wy­starczy zatem obliczyć nowe wartości piksela dla każdej z 256 wartości a następnie przypisać nowe wartości do każdego z pikseli na obrazie poprzez odpowiednie indeksowanie tablicy LUT. Zastępujemy zatem N-krotne (N- liczba wszystkich pikseli na obrazie) czasochłonne obliczenia 256-krotnymi N krotną operacją przypisania.

Zad 1 Na czym polega filtracja w dziedzinie częstotliwości?

Filtracja w dziedzinie częstotliwości opiera się o pojęcie transformaty Fouriera

Co to jest częstotliwość obrazu? Jak zmienia się po wykonaniu filtracji dolnoprzepustowejCzęstotliwość obrazu - zmiany wartości pikseli położonych blisko siebie. Oznacza to, że im większa różnica w wartościach pikseli tym większa częstotliwość. Obraz jednolity posiada zerową częstotliwość a obraz składający się z pikseli białych i czarnych na przemian najwyższą.Filtry dolnoprzepustowe powodują „wygaszenia” wysokich częstotliwości w obrazie

Zad 5 Czym różnią się przekształcenia morfologiczne od filtracji cyfrowej?

W przeciwieństwie do filtracji cyfrowej w przekształceniach morfologicznych modyfikacja wartości analizowanego piksela nie następuje zawsze a zależy od zdefiniowanego warunku logicznego i zazwyczaj jest przeprowadzana interacyjnie.

Zad 6 Jaki jest podział filtrów cyfrowych?Ze względu na przeznaczenie:Dolnoprzepustowe Górnoprzepustowe Środkowoprzepustowe Środkowo zaporowe

Ze względu na konstrukcje i rodzaj działani Pasywne Aktywne

Zad 7 Czym różnią się filtry liniowe od nieliniowych?

Filtry liniowe bazują na operacjach liniowych( łatwiejsze w realizacji) Filtr jest liniowy jeśli funkcja go realizująca spełnia dwa warunki: jest addytywna i jednorodna.

Filtry liniowe oferują bogatsze możliwości ale są trudniejsze w realizacji. W filtrach nieliniowych opis przekształcenia wartości jasności piksela obrazu nie jest funkcja liniową.

Zad 8 Na czym polega filtracja liniowa obrazu? Jakie znasz filtry liniowe

Filtracja obrazów – takie przekształcenie obrazu, które poprzez odpowiednią jego zmianę pozwalają na pozbycie się z obrazu niepożądanych efektów ( szum , zniekształcenia) lub też na wydobycie użytecznych informacji ( np. wzmocnienie krawędzi, poprawienie jakości obrazu????????

Filtry liniowe –Dolnoprzepustowe i Górnoprzepustowe (Gradienty Robertsa, Filtry Prewitta, Filtry Sobela, Filtry Laplaca)

Zad 9 Na czym polega filtracja nieliniowa obrazu? Jakie znasz filtry nieliniowe

Filtracja obrazów – takie przekształcenie obrazu, które poprzez odpowiednią jego zmianę pozwalają na pozbycie się z obrazu niepożądanych efektów ( szum , zniekształcenia) lub też na wydobycie użytecznych informacji ( np. wzmocnienie krawędzi, poprawienie jakości obrazu Filtry nieliniowe- medianowy, modalny, kombinowane, minimalny maksymalny

Zad 11 podaj różnice pomiędzy filtrami gradientowymi a laplasjanami

Filtry gradientowe posiadają kierunkowy charakter ( uwydatniają krawędzie w kierunku 45 stopnia), natomiast laplasjany nie mają charakteru kierunkowego (uwydatniają krawędzie we wszystkich kierunkach) co ma odbicie w symetrii macierzy konwolucji.

Zad 12 Podaj min 3 filtry służące do wykrywania krawędzi. Określ różnicę w ich działaniu. 1.Gradienty Robertsa - uwydatniają krawędzie w kierunku 45˚ 2.Filtry Prewitta – ( uogólnienie gradientu Robertsa) Pozwalają uwydatnić krawędzie pionowe i poziome 3.Filtry Laplaca – uwydatniają krawędzie we wszystkich kirunkach

Zad 13 Co to jest element strukturalny w przekształceniach morfologicznych i do czego służy?

Realizacja przekształceń morfologicznych opierają się o pewien podzbiór elementów ob­razu z wyróżnionym punktem centralnym, zwany tutaj elementem struk­turalnym, który w trakcie działania algorytmu przesuwany jest po obrazie. Najczęściej stosowanym elementem strukturalnym jest przybliżenie koła realizowane w postaci kwadratowej maski. Element strukturalny traktowany jest jako szablon a modyfi­kacja zależy od warunku jego zgodności z lokalnymi wartościami obrazu.

Zad 15 Czym różnią się przekształcenia kontekstowe od bezkontekstowych?

Przekształcenia bezkontekstowe polegają na modyfikacji wartości (tonu, koloru) piksela. Mo­dyfikacja ta nie zależy od wartości innych pikseli w otoczeniu modyfikowa­nego piksela

Przekształcenia kontekstowe w odróżnieniu od przekształceń bezkontekstowych polegają na modyfikacji wartości piksela obrazu uwzględniającej wartości pikseli sąsiednich na obrazie nieprzetworzonym. Zatem nowa wartość piksela jest funkcją wartości piksela przed przetworze­niem oraz wartość pikseli z jego otoczenia.

Zad 16 Jaki rezultat dla obrazu binarnego otrzymamy po wykonaniu przekształcenia dylatacji

Elementem strukturalnym dla dylatacji jest

Gdzie 0 oznacza kolor biały piksela. W przypadku, gdy lokalna war­tość obrazu jest zgodna z elementem strukturalnym to piksel centralny nie zmienia się, w przeciwnym wypadku przyjmuje wartość 1.

Zad 17 Jaki rezultat dla obrazu binarnego otrzymamy po wykonaniu przekształcenia erozji?

Elementem strukturalnym dla dylatacji jest

gdzie 1 oznacza piksel czarny. Jeżeli lokalne wartości na obrazie zga­dzają się z elementem strukturalnym to piksel centralny przyjmuje wartość 1, w przeciwnym przypadku wartość 0, która oznacza piksel biały.