Основи захисту відеоінформації: Методичні вказівки до лабораторних робіт, страница 8

Арифметичні дії з матрицями складають широкий діапазон техніки обробки зображень. Векторний оператор  дозволяє використати функцію цілком до всього зображення разом. Координати зображення дозволяють виконувати більш складні перетворення та синтетичні конструкції. Деякі з цих матричних операторів можуть бути виконані за допомогою ПІ Picture.

Наприклад, можна поділити усі сині пікселі на 2:

Жовтий колір тепер переважає, бо додається менше синього кольору.

Повернемось до попереднього малюнка:

Шкіра здається зеленою та сірою.

Використаємо логарифмічну функцію до червоного кольору (через векторизацію):

Нижче наведене інше використання оператора векторизації, яке дозволяє особливу комплексну матрицю (particular complex matrix).

Діапазон району комплексної площини

Розмір матриці

Діапазон змінних для матриці

Генерування матриці

Функція arg, що повертає 0 при заданій умові

color(M) визначає функцію кольору: червоні домінують при кутах, близьких до 0, голубі – для кутів, близьких до p/2, зелені відсутні

2.9. 3вивиста обробка у двох вимірах

Цей розділ ілюструє приклади звивистої обробки 2D-зображення у вікні, яке використовує FFT.

Перший приклад (посилаємось на файл "cross.bmp" з врахуванням шляху) [1]:

S:= READBMP("C:\Program Files\MathSoft\Mathcad 2001 Professional\
qsheet\cross") або

Другий приклад

Цей звивистий процес за отриманою програмою призводе до зображення у вигляді плями.

Оригінальне зображення	Звивисте зображення	Квадратне вікно

Отримана програма deconvol (deconvolution) загострює будь-яке подібне затемнене грязне зображення.

Звивисте зображення	Квадратне вікно	Повернення до оригінального зображення

2.9. Фільтрація медіани у двох розмірах

Цей розділ ілюструє згладжування 2D-зображення, яке використовує 3×3 або 5×5 фільтрацію медіани.

S:= READBMP("C:\Program Files\MathSoft\Mathcad 2001 Professional\
qsheet\cross") або

Добавимо шум

Перший приклад

Другий приклад

Вхідний параметр k є 3, або 5, або 7.

Зашумелене зображення	Smoothed Image

2.10. Повернення зображення файла "*.ВМР"

Припустимо, що ми маємо кольорове зображення – файл "Strilka.bmp", на якому намальована чорним та червоним стрілка з зеленою та синьою плямами. Спочатку розглянемо виведення цього кольорового зображення у вигляді сірого малюнка. Для цього надамо елементам матриці "N" значення сірого зображення N := READBMP(^“Strilka").

Командою "N =" вивести на екран значення матриці "N" і впевнитись, що, з врахуванням першої нульової колонки, загальна кількість колонок ділиться на 3.

Введіть команду: меню Insert → Picture (Обережно: не вводити команди Graph, Plot) → Введіть в маркер ім'я матриці N сірого зображення.

Отримали в матриці "N" сіре зображення кольорового файла "*.ВМР"

Отримали повернення сірого зображення в матриці N (через транспоновану матрицю NT) кольорового файла "*.ВМР" на 90⁰ з віддзеркаленням зображення відносно горизонтальної осі.

Зчитування кольорової матриці N виконується за командою READRGB

Ми бачимо, що кольорова матриця N за командою READRGB має у три рази більшу кількість рядків та колонок у порівнянні з сірою матрицею N за командою READBMP.

Введіть команду: меню Insert → Picture (Обережно: не вводити команди Graph, Plot)→ Введіть в маркер через кому імена матриць Nred, Ngreen, Nblue сіporo зображення.

Транспонування кольорових матриць для повернення зображення не дає бажаного ефекту, у чому впевнюємось.

Виділіть 1 кликом малюнок і потім використайте дослівно попередні інструкції стосовно ПІ Picture.

3. Лабораторний практикум

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1.
Елементарні процедури роботи із зображеннями

Мета роботи – придбання навичок роботи із зображеннями на прикладі найпростіших процедур у системі MathCAD.

Завдання