Алгоритм обработки изображения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»

Кафедра радиосистем и обработки сигналов

Дисциплина «Цифровые системы и сети радиосвязи»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Алгоритм обработки изображения»

Работу выполнила:

ст. гр. РТ-71

Обрядина А.С.

Проверил:

д.т.н., профессор

Глушанков Е.И.

Санкт-Петербург
2021

Оглавление

Введение.        3

Теоретическая часть.        4

Яркостная адаптация и контрастная чувствительность.        4

Что такое цифровая обработка изображений?        5

Виды изображений        6

Фундаментальные отношения между пикселями.        7

Представление цифрового изображения.        9

Пространственная фильтрация        11

Реализация фильтров.        12

Линейный фильтр нижних частот        12

Линейные фильтры верхних частот        17

Направленные разностные фильтры        18

Нелинейные фильтры.        18

Вывод        20

Литература        21

Введение.

Обработка изображения — это метод выполнения некоторых операций с изображением, чтобы получить улучшенное изображение или извлечь из него некоторую полезную информацию. Это тип обработки сигнала, при котором входом является изображение, а выходом может быть изображение или характеристики / особенности, связанные с этим изображением. Сегодня обработка изображений - одна из быстро развивающихся технологий. Он также является основной областью исследований в инженерных дисциплинах и информатике.

Обработка изображений в основном включает следующие три этапа:

• Импорт изображения с помощью инструментов получения изображений;
• Анализировать и манипулировать изображением;
• Вывод, в результате которого может быть изменено изображение или отчет, основанный на анализе изображения.

Существует два типа методов обработки изображений, а именно аналоговая и цифровая обработка изображений. Обработка аналоговых изображений может использоваться для бумажных копий, таких как распечатки и фотографии. Аналитики изображений используют различные основы интерпретации при использовании этих визуальных методов.

Методы обработки цифровых изображений помогают манипулировать цифровыми изображениями с помощью компьютеров. Три основных этапа, которые должны пройти все типы данных при использовании цифровой техники, — это предварительная обработка, улучшение и отображение, извлечение информации.

Теоретическая часть.

Яркостная адаптация и контрастная чувствительность.

Поскольку цифровые изображения воспроизводятся как дискретное множество элементов с различной яркостью, при представлении результатов обработки изображений необходимо учитывать способность глаза различать отличающиеся уровни яркости. Зрительная система человека способна адаптироваться к огромному, порядка 1010, диапазону яркостей — от порога чувствительности скотопического зрения до предела ослепляющего блеска. Эксперименты со всей очевидностью показывают, что субъективная яркость (т. е. яркость как она воспринимается зрительной системой человека) является логарифмической функцией от физической яркости света, попадающего в глаз.

На рис. 1 изображен график этой зависимости субъективной яркости от истинной яркости. Длинная сплошная кривая представляет диапазон яркостей, в котором способна адаптироваться зрительная система. При использовании одного фотопического зрения этот диапазон составляет около 106 . Постепенный переход от скотопического зрения к фотопическому происходит в диапазоне приблизительно от 0,003 до 0,3 кд/м2 (соответствует диапазону от –3 до –0 на графике), что показано в виде двух ветвей кривой адаптации в этом диапазоне яркостей.