Главная » Просмотр файлов » Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений (3-е изд., 2012)

Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений (3-е изд., 2012) (1246138), страница 102

Файл №1246138 Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений (3-е изд., 2012) (Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений (3-е изд., 2012)) 102 страницаГонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений (3-е изд., 2012) (1246138) страница 1022021-01-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 102)

Камера закрепленана нижней части космического аппарата вдоль его вертикальной оси и направлена вниз. По счастью, ось вращения аппарата совпадает с оптической осьюЗадачи457камеры, таким образом, изображения смазаны в результате движения, котороепредставляет собой равномерное вращение. За время съемки одного кадра аппарат поворачивается на угол π/12 радиан. Модельные предположения относительно процесса съемки состоят в том, что она осуществляется при помощи камеры с идеальным затвором, который открыт только во время поворота на уголπ/12 радиан.

Вертикальным сдвигом камеры за время экспозиции можно пренебречь. Разработайте метод решения задачи восстановления.5.20 Изображение на рисунке ниже представляет собой размытую двумерную проекцию объемной реконструкции сердца. Известно, что каждая из пересекающихся нитей в правой нижней части рисунка имела до размыванияширину 4 пикселя, длину 20 пикселей и значение яркости, равное 255. Сформулируйте последовательность действий, при помощи которой можно определитьискажающую функцию H(u,v) на основе данной информации.(Изображение предоставлено компанией G. E. Medical System)5.21 Геометрия некоторой рентгеновской системы формирования изображений приводит к искажениям, которые могут быть смоделированы как свертка неискаженного изображения с центрально-симметричной функцией в пространственной областиh( x, y ) =x 2 + y 2 − σ2 −eσ4x2 +y22 π2,Предполагая переменные непрерывными, покажите, что в частотной областиискажающая функция имеет вид2 2H (u,v ) = − 2πσ(u 2 + v 2 )e −2 π σ( u 2 +v 2 ).(Совет: обратитесь к разделу 4.9.4, строке 13 табл.

4.3 и задаче 4.26.)5.22 Используя передаточную функцию задачи 5.21, найдите выражениедля среднегеометрического фильтра в предположении, что отношение энергетических спектров шума и неискаженного изображения постоянно. Затем найдите выражение для винеровского фильтра.5.23 Используя передаточную функцию задачи 5.21, найдите окончательное выражение для тихоновского фильтра.5.24 Предполагая, что модель на рис.

5.1 является линейнойи трансляционно-инвариантной, а шум и изображение некоррелированы, покажите, что энергетический спектр изображения на выходе задается выражением458Глава 5. Восстановление и реконструкция изображений| G (u,v )|2 =| H (u,v )|2 | F (u,v )|2 + | N (u,v )|2 .Используйте (5.5-17) и (4.6-18).5.25 В работе [Cannon, 1974] был рассмотрен восстанавливающий фильтрR(u,v), удовлетворяющий условию| F (u,v )|2 =| R (u,v )|2 | G (u,v )|2 ,и автор исходил из предпосылки об усилении энергетического спектра восстановленного изображения | F (u,v )|2 так, чтобы он стал равным энергетическомуспектру исходного изображения |F(u,v)|2.

Предполагая, что шум и изображениенекоррелированы:(а) Выразите R(u,v) через |F(u,v)|2, |H(u,v)|2 и |N(u,v)|2. (Совет: используйтемодель на рис. 5.1, формулу (5.5-17) и задачу 5.24.)(б) Представьте результат (а) в виде, аналогичном виду формулы(5.8-2).5.26 Работая на большом телескопе, астроном замечает, что получаемыеизображения слегка расфокусированы. Изготовитель сообщает астроному, чторабота телескопа отвечает техническим требованиям. Линзы телескопа фокусируют изображение на ПЗС-матрицу, и затем изображение оцифровывается припомощи электроники телескопа. Невозможно попытаться улучшить ситуациюпутем проведения лабораторных экспериментов с линзами и сенсорами изза размера и веса составных частей телескопа. Астроном, наслышанный о Ваших успехах в области обработки изображений, просит Вас помочь найти подходящий метод цифровой обработки с целью небольшого повышения резкостиизображений.

Как бы Вы приступили к решению этой проблемы, с учетом того,что единственный доступный Вам тип изображений — это изображения звезд?5.27 Профессор археологии, занимающийся исследованиями вопросовденежного обращения времен Римской империи, недавно узнал, что четыреримские монеты, играющие ключевую роль в его исследованиях, зарегистрированы в каталоге Британского музея в Лондоне. Посетив музей, профессорс сожалением узнает, что эти монеты недавно были украдены. Дальнейшиерасспросы показали, что музей хранит фотографии всех своих экспонатов.К несчастью, фотографии интересующих профессора монет нечеткие (размыты), поэтому датировка и другие надписи маленького размера не читаются.Размывание вызвано тем, что в процессе съемки объект не находился в фокусекамеры.

Вас как специалиста по обработке изображений и друга профессорапросят оказать любезность и определить, можно ли с помощью компьютернойобработки восстановить изображение так, чтобы профессор смог прочитатьинтересующие его надписи. Вам сообщили, что та камера, с помощью которойпроизводилась съемка монет, по-прежнему доступна, так же как и другие образцы монет того же периода. Предложите последовательность шагов для решения этой задачи.5.28 Опишите в общих чертах преобразования Радона следующих квадратных изображений. Количественно отметьте все важнейшие характеристики Вашего описания. На рисунке (а) имеется одна точка в центре, на (б) — дветочки по диагонали. Опишите Ваше решение касательно (в) при помощи профиля яркости. Предполагайте геометрию параллельного пучка лучей.Задачи(а)5.29(б)459(в)Покажите, что преобразование Радона (5.11-3) сигнала в форме гаус⎛ −x2 − y2 ⎞будет g (ρ, θ) = A 2π ⋅ σ ⋅ exp(−ρ2 ) .

(Совет: обратитесьсиана f ( x, y ) = A exp ⎜2⎟2σ⎝⎠к примеру 5.17, где для упрощения интегрирования использовалась симметрия.)5.30 (а) Покажите, что преобразование Радона (5.11-3) единичного импульса δ(x, y) на плоскости ρθ является прямой вертикальной линией,проходящей через начало координат.(б) Покажите, что преобразование Радона импульса δ(x – x0, y – y0)на плоскости ρθ является синусоидальной кривой.5.31 Докажите верность следующих свойств преобразования Радона(5.11-3): (а) Линейность: преобразование Радона является линейным оператором.

(См. раздел 2.6.2 касательно определения линейного оператора.)(б) Свойство сдвига: преобразование Радона от f(x – x0, y – y0) будетg(ρ – x0cos θ – y0sin θ, θ). (в) Свойство свертки: покажите, что преобразование Радона от свертки двух функций равно свертке преобразований Радона этих двухфункций.5.32 Сделайте необходимые выкладки, приводящие из (5.11-14) к (5.11-15).Вам потребуется использовать свойство G(ω, θ+180°) = G(–ω, θ).5.33 Докажите верность выражения (5.11-25).5.34 Докажите верность выражения (5.11-27).ÃËÀÂÀ 6ÎÁÐÀÁÎÒÊÀÖÂÅÒÍÛÕÈÇÎÁÐÀÆÅÍÈÉТолько после долгих лет подготовки молодой художник имеетправо прикоснуться к цвету — не как к средству описания,а как к средству самовыражения.Анри МатиссДолгое время я ограничивал себя лишь одним цветом —в качестве дисциплины.Пабло ПикассоÂâåäåíèåИспользование цвета в обработке изображений обусловлено двумя основнымипричинами.

Во-первых, цвет является тем важным признаком, который частооблегчает распознавание и выделение объекта на изображении. Во-вторых, человек в состоянии различать тысячи различных оттенков цвета и всего лишьпорядка двух десятков оттенков серого. Второе обстоятельство особенно важнопри визуальном (т. е. выполняемом непосредственно человеком) анализе изображений.Обработку цветных изображений можно условно разделить на две основныеобласти: обработку изображений в натуральных цветах и обработку изображений в псевдоцветах. В первом случае рассматриваемые изображения обычноформируются цветными устройствами регистрации изображения, такими какцветная телевизионная камера или цветной сканер.

Во втором случае задача состоит в присвоении цветов некоторым значениям интенсивности монохромногосигнала или некоторым диапазонам изменения его интенсивности. До сравнительно недавнего времени цифровая обработка цветных изображений осуществлялась по большей части на уровне псевдоцветов. За последнее десятилетие,однако, цветные устройства ввода и аппаратные средства обработки цветныхизображений стали вполне доступны по ценам. Как результат, в настоящее время техника обработки изображений в натуральных цветах используется в широком диапазоне приложений, включая издательские системы, системы визуализации и Интернет.Из последующих обсуждений станет ясно, что некоторые методы обработкиполутоновых изображений, развитые в предыдущих главах, непосредственноприменимы и к цветным изображениям.

Другие же методы должны быть пере-6.1. Основы теории цвета461формулированы и согласованы со свойствами цветового пространства, котороестроится далее в этой главе. Описанные в настоящей главе методы далеко не являются исчерпывающими; они иллюстрируют разнообразие методов, применимых в обработке цветных изображений.6.1. Îñíîâû òåîðèè öâåòàХотя процесс восприятия и интерпретации цвета человеческим мозгом представляет собой еще не до конца исследованное психофизиологическое явление,физическая природа цвета может быть точно описана на основе экспериментальных и теоретических результатов.В 1666 г. сэр Исаак Ньютон обнаружил, что при прохождении луча солнечного света через стеклянную призму выходящий поток лучей не является белым, но состоит из непрерывного спектра цветов, простирающихся от фиолетового цвета на одном конце до красного на другом.

Как показывает рис. 6.1,спектр белого света (видимый) может быть разделен на шесть широких цветовых диапазонов: фиолетовый, синий, зеленый, желтый, оранжевый и красный1.При рассмотрении полного спектра на рис. 6.2 видно, что ни один цветовойдиапазон не имеет ярко выраженных границ; вместо этого каждый цвет плавнопереходит в другой.Цвет, воспринимаемый человеком и некоторыми другими животными какцвет объекта, определяется, по существу, характером отраженного от объектасвета. Как показано на рис.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
21,41 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6513
Авторов
на СтудИзбе
302
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее