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
Zadanie 1
Wczytanie obrazu oryginalnego
Wprowadzenie szumów typu salt & pepper do obrazu.
Polecenie:
gray1 = imnoise(gray,'salt & pepper');
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);
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);
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);
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);
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.
Zadanie 2
Wyświetlenie histogramu i określenie progów binaryzacji.
Polecenie:
figure (12), imhist(gray5);
Wyodrębnienie obiektów za pomocą filtra medianowego
obiekt najjaśniejszy
obiekt o średnim poziomie jasności
obiekt najciemniejszy
Wyodrębnienie obiektów za pomocą kombinacji filtrów imclose / imerode / imerode / imdilate / imdilate
obiekt najjaśniejszy
obiekt o średnim poziomie jasności
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.
Zadanie 3
Wyznaczenie pól powierzchni, środków ciężkości, orientacji i prostokątów opisany na analizowanych obiektach.
filtr medianowy
kombinacja filtrów imclose / imerode / imerode / imdilate / imdilate
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.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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.