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: gi = Sf (g) = Sf (gj^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.
WYKŁAD 3
Zad 2 Co to jest częstotliwość obrazu? Jak zmienia się po wykonaniu filtracji dolnoprzepustowej
Częstotliwość 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 działania
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
Filtry liniowe
Dolnoprzepustowe
Górnoprzepustowe:
Gradienty Robertsa
Filtry Prewitta
Filtry Sobela
Filtry Laplaca
Zad 9 Na czym polega filtracja nieliniowa obrazu? Jakie znasz filtry nieliniowe
Filtry nieliniowe
Filtr medianowy
Filtr modalny
Filtry kombinowane
Filtr minimalny
Filtr 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.