2.2 Ранговый фильтр
Рис.2.7. Ранговый фильтр
Во вкладке рангового фильтра есть возможность изменять размер маски фильтра (XSizeи YSize)и ееранг (Order). Пример применения к изображению функции рангового фильтра с параметрами Size = 5×5, Order = 8 (ранг 8/25). В данном примере ранг ниже медианы (13/25), что приводит к подавлению на изображении локальных светлых областей небольшого размера.
Самостоятельно отфильтруйте изображения, полученные преподавателем, либо полученные с веб-камеры. Для улучшения качества фильтрации рекомендуем вручную изменять параметры фильтра.
Сделайте выводы по проделанному пункту:
Подумайте, какой из трех видов изображения( панорамное изображение, портрет или текст) ранговый фильтр отфильтровал наилучшим образом. Данные занесите в таблицу.
2.3. Частотные фильтры.
После пространственных фильтров подразумевается использование частотных фильтров, с использование НЧФ, ВЧФ, ПФ и возможностью выбора между ними и изменением полосы пропускания каждого фильтра.
Во вкладке фильтра есть возможность увидеть Фурье-образ как исходного, так и отфильтрованного изображения.
Рис.2.8. Частотные фильтры.
Самостоятельно отфильтруйте изображения, полученные с компьютера (портрет, текст, пейзаж), либо с веб-камеры. Для улучшения качества фильтрации рекомендуем вручную изменять параметры фильтра.
Сделайте выводы по проделанному пункту работы:
Сравните, какой из трех видов изображения отфильтровано наилучшим образом. Данные занесите в таблицу.
3. Изменить параметры шумов (тумблер «Гауссов/Соль-перец», Рис.73) и повторить пункты 2.1-2.4. Сделать выводы, как фильтры справляются «с нагрузкой» при высоких показателях зашумленности картинки.
Рис 2.9. Пример изменения параметров шума
2.3. Список контрольных вопросов
Дайте определение аналоговых и цифровых фильтров. Расскажите об основных преимуществах цифровых фильтров и сферах применения.
Расскажите о видах линейной фильтрации
Расскажите про пространственную и частотную фильтрацию.
Приведите примеры использования линейных фильтров.
Назовите достоинства и недостатки каждого из линейных фильтров.
Какие из рассматриваемых Вами фильтров лучше отфильтровали изображения от шумов?
Какими формулами можно задать изучаемые в работе шумы?
Расскажите об изменениях, происходящих с изображениями, при изменении размеров матриц.
Расскажите об изменениях, происходящих с изображениями, при изменении масок.
Сравните фильтр гаусса и фильтр лапласа. Какой фильтр лучше использовать с изображением портрет, пейзаж, текст.
Сравните градиент фильтр и сглаживающий фильтр.Какой фильтр лучше использовать с изображением портрет, пейзаж, текст.
Опишите методику линейной фильтрации цифрового изображения.
Опишите методику медианной фильтрации цифрового изображения.
Сравните медианный и ранговый фильтры. В чем их основное отличие?
Для чего нужны веса в ранговой фильтрации.
Опишите принцип действия частотной фильтрации.
Постройте блок схему частотной фильтрации и подпишите каждый из этапов фильтрации изображения.
Что будет с изображением, если пропустить через низкочастотный фильтр. Объясните на примере изображения: портрет.
Что будет с изображением, если пропустить через низкочастотный фильтр. Объясните на примере изображения: пейзаж
Что будет с изображением, если пропустить через низкочастотный фильтр. Объясните на примере изображения: текст.
В чем основные недостатки частотных фильтров.
Как снизить эффект «расфокусировки» и «замыливания» при использовании пространственных фильтров. Сравните фильтры с разными размерами матриц.
Как снизить эффект «замыливания» при использовании пространственных фильтров. Сравните фильтры с разными размерами матриц.
Список рекомендуемой литературы:
Быков Р.Е. Основы телевидения и видеотехники. Учебник для вузов. М.: Горячая линия–Телеком, 2006. – 399 с.
Смирнов А.В., Пескин А.Е. Цифровое телевидение от теории к практике. М.: Горячая линия–Телеком, 2005. – 352 с.
Дворкович В.П., Дворкович А.В., Зубарев Ю.Б., Мохин Г.Н., Нечепаев В.В., Новинский Н.Б. Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений // Под ред. Зубарева Ю.Б. и Дворковича В.П, издание второе, переработанное и дополненное, Москва, НАТ, 1997, 255 с.
Обработка и анализ цифровых изображений с примерами на LabVIEW IMAQ Vision. Визильтер Ю. В., Желтов С. Ю., Князь В. А., Ходарев А. Н., Моржин А. В.
Разработка прикладного программного обеспечения в среде LabVIEW. Виноградова Н.Я., Листратов Я.И., Свиридов Е.В. МЭИ(ТУ)
Отладочнаяплата NI Digital Electronics FPGA Board. Руководство по эксплуатации. NationalInstruments 2009
NI Digital Electronics FPGA Board. User manual. National Instruments, may 2009
Image Acquisition and Processing with LabVIEW. Christopher G. Relf. CRC Press.