I ROK MGR GIK.  PRZEDMIOT:  CYFROWE PRZETWARZANIE OBRAZU ‐ ĆWICZENIA 

wersja  140303

 

CPO ‐ ćw.1. Podstawowe operacje na obrazach cyfrowych ‐ dr inż. Sławomir Mikrut – KGFiTŚ AGH

  

 

 

Ćwiczenie_1. Podstawowe operacje na obrazach cyfrowych 

 

• Cel ćwiczenia 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się studentów z podstawowymi operacjami na obrazach 
cyfrowych wykorzystując dostępne oprogramowanie GIMP. 
 
•  Dane do ćwiczeń 

Na ćwiczeniach korzystamy z danych (pliki: test.jpg oraz test_histo.jpg) zlokalizowanych na 
serwerze Katedry GFiTŚ:  

http://twiki.fotogrametria.agh.edu.pl/bin/view/Dydaktyka/CyfrowePrzetwObrazu

 

w zakładce Materiały dla studentów  (login: StudentCPO, hasło: !cpo!). 
Student powinien znać również swój nr „i” potrzebny do realizacji ćwiczenia.  
Jeśli nie zna, należy zapytać prowadzącego. 
 
•  Oprogramowanie 

W trakcie wykonywania ćwiczenia korzystamy z oprogramowania GIMP w wersji  2.8. 
Program GIMP jest darmowy, można go również ściągnąć ze strony: 

http://www.gimp.org/downloads/

 

 
•  Przebieg ćwiczeń 

1. Część teoretyczna 

Zapoznanie  się  studentów  z  podstawowymi  operacjami  na  obrazie  cyfrowym.  
Definicja  obrazu  cyfrowego,  histogramu,  histogram  dla  obrazu  kolorowego  RGB, 
podstawowe  operacje  na  histogramie,  zmiana  jasności,  kontrastu,  modyfikacja 
krzywych koloru. 
Struktura  pliku  graficznego  (nagłówek,  obraz,  koniec  pliku),  kompresja  obrazów 
cyfrowych (bezstratna, stratna w tym algorytm JPEG). 
Obliczenie wielkości pliku, przeliczenie rozdzielczości obrazu z dpi na wielkość piksela. 

 

 

 

 

2. Część praktyczna 

2.1 Odczytywanie podstawowych informacji o obrazie 

Wczytać obraz „test.jpg” do programu GIMP.  
Znaleźć opcje pozwalające na odczytywanie danych o obrazie.  
Sprawdzić jego typ,  wymiar (np. Obraz‐> Wymiary płótna lub w innym miejscu) 
oraz rozdzielczość (np. Obraz ‐>  Rozmiar wydruku). 
 
 
 

I ROK MGR GIK.  PRZEDMIOT:  CYFROWE PRZETWARZANIE OBRAZU ‐ ĆWICZENIA 

wersja  140303

 

CPO ‐ ćw.1. Podstawowe operacje na obrazach cyfrowych ‐ dr inż. Sławomir Mikrut – KGFiTŚ AGH

  

 

 

2.2 Modyfikacja obrazu 

Dokonać  modyfikacji  histogramu  oraz  kolorów    Kolory‐>  Poziomy.  Sprawdzić  czy 
obraz  jest  prawidłowo  zarejestrowany  (czy  nie  za  ciemny  lub  jasny,  czy  nie 
dominuje  jedna  ze  składowych  koloru).  Spróbować  skorygować  obraz  przy 
pomocy  różnych  operacji  na  histogramie.    Obraz  ostateczny  po  poprawkach 
zapisać.  
Otworzyć „test_histo.jpg” i dokonać przyporządkowania obrazu do histogramu. 

 

2.3 Zapis danych 

Zapisać obraz w kilku dostępnych formatach (min. 5, np. TiF, JPG, BMP).  
Dla formatu TIF zapisać obraz w trybie kolor (RGB) , indeksowany oraz zamienić 
na skalę szarości. Porównać wielkości plików po zapisie.  
Wyliczyć wielkość teoretyczną pliku (liczba wierszy x liczba kolumn). 
Odpowiedzieć na pytanie od czego zależy wielkość zapisywanego pliku ? 
Dlaczego ten sam plik zapisany w różnych formatach ma różną  pojemność na 
dysku ? Uzasadnić w sprawozdaniu. 
 

2.4 Kompresja danych 

Wyciąć z obrazu fragmenty o wielkości  160+i na 160+i pikseli (gdzie „i” jest nr 
studenta podanym przez prowadzącego) obejmujące swoim zasięgiem różne 
formy użytkowania terenu (las, woda, zabudowa, pola  itp. – min. 5). Wycięte 
obrazy zapisać oryginalnie z rozszerzeniem *.TIF, a następnie z kompresją JPG dla 
5 wybranych współczynników kompresji np. 60, 70, 80, 90, 100.  
Sporządzić tabelkę i wykres, gdzie na osi X będzie odpowiedni współczynnik 
kompresji a na osi Y – wielkość pliku podana w bajtach.  
Zastanowić się jaki wpływ ma wybór treści obrazu (formy użytkowania terenu) na 
kompresję obrazu. 
 

2.5 Filtracja obrazu 

Z menu Filtry wybrać trzy przykładowe filtry i pokazać efekt ich działania.  
Filtracje przeprowadzić dla wybranego fragmentu obrazu. Zapisać wynik filtracji 
jako  trzy obrazy i krótko opisać na czym polega działanie. 
 
Należy również dla obrazu test.jpg odczytać wartości jasności pikseli z kwadratu  
5 x 5 pikseli, którego początek (lewy górny róg) jest w punkcie 150+i, 150+i, a 
następnie funkcją splotu dokonać obliczenia wyników filtracji obrazu maską: 
 

1 

1 

1 

1 

„i” 

1 

1 

1 

1 

 
Wynik można sprawdzić filtrując obraz w programie GIMP przy użyciu opcji FILTRY 
‐> OGÓLNE ‐> ZNIEKSZTALCENIA MACIERZOWE odpowiednio definiując maskę. 
 
W sprawozdaniu napisać jaka jest różnica między normalizacja maski a jej 
brakiem stosując wspomniany wyżej filtr ‐ ZNIEKSZTALCENIA MACIERZOWE. 

I ROK MGR GIK.  PRZEDMIOT:  CYFROWE PRZETWARZANIE OBRAZU ‐ ĆWICZENIA 

wersja  140303

 

CPO ‐ ćw.1. Podstawowe operacje na obrazach cyfrowych ‐ dr inż. Sławomir Mikrut – KGFiTŚ AGH

  

 

 

•  Sprawozdanie techniczne 

Z  ćwiczeń  należy  sporządzić  sprawozdanie,  gdzie  przedstawione  będą  wyniki 
przyporządkowania  histogramu  (test_histo.jpg)  do  obrazu  oraz  odpowiedzi  na  pytania 
postawione w  poszczególnych punktach konspektu.  
Do punku kompresja danych należy sporządzić tabelkę (nazwa pliku, współczynnik kompresji, 
wielkość  obrazu)  oraz  wykres.  Dla  czytelności  wykresu  należy  przedstawić  go  w  różnej 
kolorystyce. Należy również pokazać obrazy wycięte do testów (woda, zabudowa, pola itp.). 
 
We  wnioskach  podać  jaki  wpływ  mają  poszczególne  formy  użytkowania  na  wielkość  pliku. 
Które kompresują się najlepiej, a które najgorzej i dlaczego. 
 
Termin  oddania  2  tygodnie.  Każde  następne  oddanie  (co  2  tygodnie)  obniża  ocenę  o  0,5 
stopnia. 
 
Sprawozdanie w postaci JEDNEGO PLIKU  w formacie PDF należy przesłać do prowadzącego 
za  pomocą  formularza  strony  Katedry  GFiTŚ  (link  na  pierwszej  stronie  –  wybrać  opcję: 
Przesyłanie sprawozdań). 
 
W razie jakichkolwiek problemów proszę o kontakt 

[e-mail]