Обработка изображений в среде Matlab Выполнила ст-ка гр

Обработка изображений в среде Matlab Выполнила: ст-ка гр. ИТМ-310 Трегубова Е. В.

Система Matlab - это универсальное приложение для исследователей, которые занимаются разработкой нового оборудования, алгоритмов, программ. Основным достоинством Matlab является относительная простота манипуляций с матричными и другими видами данных, а также удобными средствами вывода всевозможных графиков. Mat. Lab

В компьютерных технологиях, в типографии, во многих других отраслях производства, связанных с обработкой изображения, цвет представляется в виде комбинации небольшого количества трёх составных. Такое представление называется цветовой моделью Несмотря на довольно большое количество цветовых моделей, остановимся на тех, которые наиболее часто используются в графических пакетах. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

RGB - Red Green Blue, как известно, что почти любой цвет можно задать комбинацией трех цветов - красный+зеленый+синий. Данная модель называется аддитивной, так как для указания любого из цветов, используется добавление одного из цветовых каналов к черному. Что прекрасно видно на рисунке

CMYK Те, кто знаком с полиграфией, знают, что там используется другая цветовая модель - CMYK. C - Cyan, M - magenta, Y - yellow, K – blac. K. Если перевести с английского: голубой, пурпурный, желтый и черный цвета. Так же, как и в RGB, используется задание цвета путем указания процентного содержания одного из цветовых каналов.

CIE XYZ - линейная трехкомпонентная цветовая модель, основана на изучении человеческого глаза организацией CIE (Commission Internationale de l'Eclairage). Ученые создали модель стандартного человеческого глаза и уже на ее основе цветовую модель. В общем, модель CIE XYZ это то, как видит трехкомпонентное изображение обычный человек.

YUV - линейная трехкомпонентная цветовая модель, в основе которой стоит яркость и две цветоразностных компоненты. Для любого пикселя (если речь идет о компьютерном изображении) создается слой яркости (в оттенках серого), а также 2 слоя, необходимых для восстановления оригинала. Модель использовалась для перехода от ч/б ТВ к цветному, так как старые телевизоры могли использовать лишь один слой, а новые цветные все 3 компонента. Аналогичная технология используется и в окрашивании старых советских кино в цвет.

HSV (Hue, Saturation, Value — тон, насыщенность, значение) или HSB (Hue, Saturation, Brightness — оттенок, насыщенность, яркость) - цветовая модель, тоже трехкомпанентная.

Lab — аббревиатура названия двух разных (хотя и похожих) цветовых пространств. Более известным и распространенным является CIELAB (точнее, CIE 1976 L*a*b*), другим — Hunter Lab (точнее, Hunter L, a, b). Таким образом, Lab — это неформальная аббревиатура, не определяющая цветовое пространство однозначно. Чаще всего, говоря о пространстве Lab, подразумевают CIELAB. При разработке Lab преследовалась цель создания цветового пространства, изменение цвета в котором будет более линейным с точки зрения человеческого восприятия (по сравнению с XYZ), то есть с тем, чтобы одинаковое изменение значений координат цвета в разных областях цветового пространства производило одинаковое ощущение изменения цвета. Таким образом математически корректировалась бы нелинейность восприятия цвета человеком.

Главное преимущество данной системы в том, что в ней реализованы многочисленные эффективные математические алгоритмы практически для всех областей деятельности. Например, вам не придется самостоятельно писать программы для решения систем уравнений или оптимизации - всё уже реализовано. Поскольку Matlab сохраняет всю информацию в матрицах, программа предоставляет множество способов создания матриц. РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ В СРЕДЕ MATLAB

Средства графического пользовательского интерфейса (GUI – Graphic User Interface) предназначены для создания в MATLAB приложений с пользовательским интерфейсом. В этих приложениях присутствуют управляющие элементы, при изменениях пользователем свойств которых вызываются подпрограммы, выполняющие некоторые действия. В состав Mat. Lab входит среда GUIDE для создания приложений с графическим интерфейсом пользователя. Работа в этой среде достаточно проста - элементы управления (кнопки, раскрывающиеся списки и т. д. ) размещаются при помощи мыши, а затем программируются события, которые возникают при обращении пользователя к данным элементам управления. Разработка пользовательского интерфейса

Окно инструмента Guide

В моей программе существуют функции: открытие, сохранение, создание нового документа, закрытие программы, восстановление исходного изображения, перевод изображение в черно-белую цветовую гамму, изменение яркости, контрастности, отображение пути к открытому файлу, отражение по горизонтали, вертикали, поворот на 180 градусов и инвертирование цветов изображения. Реализация функций обработки

Программа «Instagramm» с GUI и открытой для обработки фотографией

Функция отображения оригинала и измененного изображения

Изменение контрастности

Изменение яркости

Размытие

Перевод изображения в Grayscale

Отражение по вертикали

Отражение по горизонтали

Поворот изображения на 180 градусов

Функция восстановления исходного изображения

Инвертирование изображения

Созданная мной программа позволяет пользователям изменять, улучшать, трансформировать изображения. В ее функции входят: изменение контрастности, яркости, применение фильтра «размытие» и другое. Для того, чтобы приступить к практической части (создание программы коррекции изображения) необходимо изучить и узнать основы цвета, цветовые модели, форматы изображений и многое другое, что и было проделано в данном курсовом проекте. В процессе разработки приложения была изучена программная среда Matlab. В заключение, хотелось бы обратить внимание, на недостаточную популярность данной среды. Небольшое количество пособий по изучению Mat. Lab замедляет работу по созданию собственных приложений и др. Также затруднения вызвала английская версия программы. Но в конечном итоге, приложение было создано, протестировано. Созданная программа работает безошибочно. Заключение