background image

AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA 

im. Stanisława Staszica w Krakowie 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 

 
 

Systemy Wizyjne 

 

Sprawozdanie z laboratorium nr 3 MatLab 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Michał Grudziński  

Maciej Bajor 

Mechatronika (IMiR)  

grupa 26, rok III 

background image

Zadanie 1 
 

 

Wczytanie obrazu oryginalnego 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Wprowadzenie szumów typu salt & pepper do obrazu.  
Polecenie: 

 

gray1 = imnoise(gray,

'salt  & pepper'

); 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

background image

 

Zastosowanie filtra minimalnego, powoduje zniknięcie białych punktów z 
jednoczesnym powiększeniem czarnych.  
Polecenie: 

 
gray2 = colfilt(gray1,[3  3],

'sliding'

,@min)

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Zastosowanie filtra minimalnego, powoduje zniknięcie czarnych punktów 
z jednoczesnym powiększeniem białych.  
Polecenie: 

 

gray3 = colfilt(gray1,[3  3],

'sliding'

,@max)

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Zastosowanie filtra uśredniającego powoduje zniknięcie części figur z obrazu, 
pozostała tylko figura w kolorze czarnym, z widocznymi białymi punktami. 

Polecenie: 

 

gray4 = colfilt(gray1,[3  3],

'sliding'

,@mean)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Zastosowanie filtra medianowego powoduje zanik białych i czarnych punktów 
oraz brak usunięcia nierówności na granicach obiektów.  
Polecenie: 

 
gray5 = colfilt(gray1,[3  3],

'sliding'

,@median)

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Zastosowanie  erozji  morfologicznej  powoduje  zanik  białych  punktów  i 
powiększenie czarnych. 
Polecenie: 
 

gray6 = imerode(gray1,se); 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Zastosowanie  dylatacji  morfologicznej  powoduje  zanik  czarnych  punktów  i 
powiększenie białych. 
Polecenie: 
 

gray7 = imdilate(gray1,se); 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Zastosowanie  otwarcia  morfologicznego  powoduje  zanik  białych  punktów  i 
zniekształcenie czarnych. 
Polecenie: 
 

gray8 = imopen(gray1,se); 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Zastosowanie zamknięcia morfologicznego powoduje zanik czarnych punktów i 
zniekształcenie białych. 
Polecenie: 
 

gray9 = imclose(gray1,se); 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Najlepszy  rezultat  daje  zastosowanie  kilku  z  wcześniej  wymienionych  filtrów. 
Odpowiednia  kombinacja  pozwala  na  osiągnięcie  wyniku  umożliwiającego 
przeprowadzenie dalszych operacji i analizy obrazu.  

Zauważalne  jest  zależność  możliwości  filtrów  w  odniesieniu  do  konkretnego 
typu  szumów.  W  analizowanym  przez  nas  przypadku  najlepszy  wynik  dało 
zastosowanie  filtra  medianowego.  Jednak  jak  pokazuje  poniższy  obrazek 
zastosowanie kombinacji kilku filtrów również przynosi zadowalające rezultaty. 

 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Zadanie 2 
 

 

Wyświetlenie histogramu i określenie progów binaryzacji.  

Polecenie: 

 

figure (12), imhist(gray5); 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Wyodrębnienie obiektów za pomocą filtra medianowego 

 

  obiekt najjaśniejszy 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

  obiekt o średnim poziomie jasności 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  obiekt najciemniejszy 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Wyodrębnienie obiektów za pomocą kombinacji  filtrów

  imclose  /  imerode  /  imerode  / 

imdilate / imdilate

 

 

  obiekt najjaśniejszy 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  obiekt o średnim poziomie jasności 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

  obiekt najciemniejszy 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Na histogramie widzimy 10 różnych słupków co oznacza, iż każda figura ma inny 
kolor, dodatkowo jest to znaczne ułatwienie w określeniu progów binaryzacji. 
W niektórych przypadkach konieczne było zastosowanie otwarcia morfologicznego 
w celu wyeliminowania pozostałych na obrazie białych punktów. 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Zadanie 3 
 

 

Wyznaczenie  pól powierzchni, środków ciężkości, orientacji i prostokątów opisany 
na analizowanych obiektach. 

 

  filtr medianowy 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  kombinacja filtrów

 imclose / imerode / imerode / imdilate / imdilate

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Zgodnie z tym co zostało wspomniane już wcześniej, zauważalne jest to, iż filtr 
medianowy daje lepsze rezultaty. Obiekty znajdujące się na zdjęciu pierwszym 
są mniej zdeformowane i wyraźniejsze. 
W poniższej tabeli przedstawiono porównanie cech wybranych obiektów. 
 

Obraz

 

Obiekt

 

Area

 

Centroid

 

Orientation

 

BoundingBox

 

 

 

Obraz I

 

Pierścień

 

17672

 

471.950

 

202.740

 

-18.595

 

385.5

 

117.5

 

172

 

172

 

Elipsa

 

22677

 

204.492

 

300.016

 

-0.011

 

82.5

 

240.5

 

244

 

119

 

Prostoką
t

 

8428

 

139.496

 

78.498

 

0.000

 

58.5

 

51.5

 

163

 

54

 

 

 

Obraz II

 

Pierścień

 

16781

 

471.322

 

202.297

 

48.187

 

385.5

 

118.5

 

172

 

170

 

Elipsa

 

22375

 

204.805

 

299.939

 

0.119

 

83.5

 

240.5

 

242

 

119

 

Prostoką
t

 

8285

 

140.124

 

78.344

 

0.146

 

58.5

 

52.5

 

162

 

52

 

 

 

Różnica

 

Pierścień

 

891

 

0.628

 

0.443

 

-66.783

 

0

 

-1

 

0

 

2

 

Elipsa

 

302

 

-0.313

 

0.077

 

-0.130

 

-1

 

0

 

2

 

0

 

Prostoką
t

 

143

 

-0.628

 

0.154

 

-0.147

 

0

 

-1

 

1

 

2

 

 

Zgodnie  z  danymi  z  tabeli,  można  zauważyć,  iż  występujące  różnice  nie  są  na  tyle 
duże aby wykluczyć którąś z metod. Zauważalne jest lepsze odzwierciedlenie przy 
użyciu filtru medianowego. 
Przydatność  i  wyniki  otrzymane  przy  użyciu  tego  filtru  wynikają  z  zastosowanych 
szumów,  ponieważ  jest  on  dedykowany  właśnie  do  usuwania  szumów  typu 
salt&pepper. 
Przeprowadzone  analizy  pokazały  również,  że  pomimo  nieznacznie  gorszych 
wyników  filtrów  morfologicznych  mogą  być  one  stosowane  do  przetwarzania 
obrazów za takimi szumami.