1 / 49

Filtry

Filtry. Plan wykładu. Przegląd dostępnych filtrów Zastosowanie filtrów na różnych etapach pracy systemu Dalsze badania. Podział filtrów. Operacje na pojedynczym pikselu Operacje na grupie pikseli Operacje na histogramie obrazu Obrót / skalowanie obrazu Techniki złożone.

melodie-cantu
Download Presentation

Filtry

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Filtry Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne, 2004/2005

  2. Plan wykładu • Przegląd dostępnych filtrów • Zastosowanie filtrów na różnych etapach pracy systemu • Dalsze badania Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  3. Podział filtrów • Operacje na pojedynczym pikselu • Operacje na grupie pikseli • Operacje na histogramie obrazu • Obrót / skalowanie obrazu • Techniki złożone Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  4. Filtry punktowe • Funkcja liniowa • Funkcja potęgowa • Funkcja logarytmiczna • Zastosowanie • Polepszenie kontrastu • Polepszenie ostrości obrazu Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  5. Funkcja liniowa • Skalowanie • Umożliwia skalowanie zakresu dynamicznego w wybranych przedziałach Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  6. Funkcja potęgowa • Korekcja Gamma • Obraz po przekształceniu nie traci naturalnego wyglądu Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  7. Funkcja logarytmiczna • Kompresja poziomów szarości • Naturalny wygląd obrazu • Zmniejszenie informacji w obrazie Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  8. Obraz Logarytm Skalowanie Gamma Filtry punktowe - przykłady Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  9. Obraz Logarytm Skalowanie Gamma Filtry punktowe - przykłady Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  10. Obraz Logarytm Skalowanie Gamma Filtry punktowe - przykłady Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  11. Filtry punktowe • Zalety: • Umożliwiają polepszenie kontrastu obrazu • Zwiększają ostrość • Wady: • Przejaskrawienie obrazu • Trudny dobór optymalnych parametrów Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  12. Filtry przestrzenne • Filtry dolnoprzepustowe • Uśredniający • Gauss • Mediana • Filtry górnoprzepustowe • Roberts • Prewitt • Sobel • Laplacian Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  13. Filtry dolnoprzepustowe • Usuwanie drobnych szumów • Wygładzanie obrazu • Rozmazywanie konturów Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  14. Filtr uśredniający • Filtr liniowy • Łagodne wygładzenie obrazu Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  15. Filtr Gaussa • Filtr wykorzystujący funkcje potęgową • Mocniejsze wygładzenie przy krótszym czasie działania Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  16. Filtr Medianowy • Filtr nieliniowy • Dobrze usuwa szumy z obrazów jednocześnie nie eliminując ważnych informacji Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  17. Obraz Gauss Uśredniający Mediana Filtry dolnoprzepustowe Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  18. Filtry górnoprzepustowe • Poprawa ostrości obrazu • Wykrywanie konturów • W przypadku zaszumionych obrazów niedoskonałości zostaną wyolbrzymione. Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  19. Filtr Roberts’a • Metoda gradientowa Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  20. Filtr Prewitt’a • Metoda gradientowa Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  21. Filtr Sobel’a • Metoda gradientowa Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  22. Filtr Laplacian • Metoda wykorzystująca właściwości drugiej pochodnej Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  23. Obraz Prewitt Roberts Sobel Filtry górnoprzepustowe Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  24. Operacje na histogramie • Rozciąganie • Dopasowanie • Wyrównanie Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  25. Rozciąganie histogramu • Zwiększenie zakresu dynamicznego obrazu, które poprawia kontrast oraz ostrość • Nie działa dla obrazów o charakterystycznym histogramie Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  26. Wyrównanie histogramu • Dąży do równomiernego rozproszenia poziomów szarości w obrazie wyjściowym • Polepszenie kontrastu Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  27. Wyrównanie histogramu • Algorytm: Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  28. Dopasowanie histogramu • Dąży do takiego przemieszczenia poziomów szarości, aby histogram obrazu wejściowego był jak najbardziej zbliżony do zadanego histogramu. • Ujednolicenie jasności obrazów Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  29. Dopasowanie histogramu • Algorytm: • Stworzenie histogramu obrazu wejściowego hIn i wyjściowego hOut • Normalizacja histogramów • Obliczenie funkcji przyrostu Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  30. Dopasowanie histogramu • Algorytm: Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  31. Obraz Wyrównanie Rozciąganie Dopasowanie Histogram - przykłady Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  32. Histogram • Minimalizacja różnic między obrazami z różnych źródeł • Poprawa ostrości i kontrastu Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  33. Obrót / skalowanie obrazu Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  34. Filtry złożone - techniki • Kuwahara • Canny • Unsharp Masking • LogAbout • GammaAbout Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  35. Filtr Kuwahra • Filtr nieliniowy • Dobre wygładzanie obrazu • Brak zacierania krawędzi • Algorytm: • Dla każdego regionu: • Wynik: Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  36. Filtr Canny • Optymalizacja wykrywania krawędzi • Algorytm: • Filtr Gaussa • Filtr Sobel • Znalezienie kierunku krawędzi jako • Określenie kierunku • Śledzenie pikseli w kierunku krawędzi i usuwanie zbędnych pikseli • Progowanie Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  37. Unsharp Masking • Wyostrzanie obrazu • Eliminacja drobnych szumów • Algorytm: • I(x,y) = Gauss(Iin(x,y)) • Ihp(x,y) = Iin(x,y) – I(x,y) • Ihp(x,y) = 0 dla Ihp(x,y) < próg • Iout(x,y) = Iin(x,y) + a*Ihp(x,y) Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  38. Metoda LogAbout • Polepszenie wykrywania krawędzi Filtr górno- przepustowy Filtr logarytmiczny Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  39. Rozciąganie histogramu Gauss LogAbout Metoda HistAbout • Polepszanie wykrywania krawędzi Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  40. Gamma Gauss LogAbout Metoda GammaAbout • Polepszenie wykrywania krawędzi Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  41. Gdzie stosować filtry? • Obraz wejściowy • Detekcja • Normalizacja Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  42. Obraz wejściowy • Problemy: • Zakłócenia obrazu • Rozwiązanie: • Filtr Gaussa • Filtr Medianowy Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  43. Obraz wejściowy/Detekcja • Problem: • Ciemny obraz • Rozwiązanie: • Rozciąganie histogramu • Korekcja Gamma • GammaAbout Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  44. Detekcja • Problem: • Wykrywanie krawędzi • Rozwiązanie: • Filtr Roberts • Filtr Prewitt • Filtr Sobel • Metoda Canny’ego Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  45. Normalizacja kształtu • Problem: • Brak unifikacji rozmiarów • Rozwiązanie: • Skalowanie • Problem • Obrócona twarz • Rozwiązanie: • Obrót Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  46. Normalizacja oświetlenia • Problem: • Nierównomierne oświetlenie twarzy • Rozwiązanie: • Operacje na histogramie Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  47. Zastosowanie filtrów • Poprawa jakości pobranego obrazu • Polepszenie wydajności metod detekcji obiektów • Normalizacja obrazu • Normalizacja oświetlenia Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  48. Co dalej ?? • Normalizacja oświetlenia nadal pozostaje polem do dalszych badań • Rozjaśnianie obrazów ciemnych Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

  49. Dziękuję Rozpoznawanie Twarzy i Systemy Biometryczne 2005/2006

More Related