Програма обробки зображень (стр. 1 из 3)
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНІЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ХПІ”
Кафедра „Обчислювальна техніка та програмування”
ПРОГРАМА ОБРОБКИ ЗОБРАЖЕНЬ
Альбом документів курсового проекту по дисципліні
"Спеціалізовані комп’ютерні системи"
КІТ32.02198.022 ДКП
Керівник проекту:
___________ /Xxxxxxxxxx./
Виконав:
студент групи XXXX
____________________/Xxxxxxxxxx./
„ __” ___________________ 2007 р.
Харків 2007
АНОТАЦІЯ
В даному курсовому проекті розроблена програма обробки зображень, що дає можливість фільтрувати зображення.
SUMMARY
In the given course project is designed program processing images, which can image filtering.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНІЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ХПІ”
Кафедра „Обчислювальна техніка та програмування”
ЗАТВЕРДЖУЮ
Завідувач кафедри ОТП
_________________ /Домнін Ф.А./
„__” ______________ 2007
Програма обробки зображень
Специфікація
ЛИСТ ЗАТВЕРДЖЕННЯ
КІТ32.02198.022ЛЗ
Керівник проекту:
__________________/Xxxxxxxxxx./
Виконав:
студент групи XXXXа
____________________/Xxxxxxxxxx./
„ __” ___________________ 2007 р.
Харків 2007
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”
Кафедра “ Обчислювальна техніка і програмування”
ЗАТВЕРДЖУЮ
Завідувач кафедрою ОТП
/проф. Домнін Ф.А./
“ “ 2007р.
Програма обробки зображень
Технічне завдання
КІТ32.02198.022 ТЗ
Розробники
Керівник проекту
/Xxxxxxxxxx./
“ ” 2007р.
Виконавець
/ студ. Xxxxxxxxxx./
“ ” 2007р.
Харків 2007
ЗМІСТ
Вступ
1. Підстави до розробки
2. Призначення до розробки
3. Вимоги до програмного продукту
3.1 Функціональні характеристики
3.2 Склад та параметри технічних засобів
3.3 Інформаційна та програмна сполучність
4. Стадії розробки
5. Програмна документація
6. Порядок контролю та приймання
ВСТУП
Програмний продукт під назвою „Програма обробки зображень” призначено для фільтрації зображення.
При створенні програми використовувалось середовище VISUAL STUDIO 2005.
1 ПІДСТАВИ ДО РОЗРОБКИ
Розробка проводиться у відповідності до графіку навчального плану на 2007 р. з курсу «Спеціалізовані комп’ютерні системи».
Тема проекту: «Програма обробки зображень».
2 ПРИЗНАЧЕННЯ РОЗРОБКИ
Програмний продукт призначений для фільтрації зображення.
3 ВИМОГИ ДО ПРОГРАМНОГО ПРОДУКТУ
3.1 Функціональні характеристики
Програмний продукт має забезпечити виконання наступних дій:
· Відкривати зображення різних форматів (GIF, JPEG, PNG,);
· Можливість перегляду зображення
· Вивід результатів;
· Можливість зберігання результатів конвертації.
3.2 Склад та параметри технічних засобів
Функціонування програми забезпечується:
ПК х86, з 128 Мб оперативної пам‘яті, встановленою системою Windows 98/МЕ/2000/ХР, та не менш 2 Мб вільного місця на жорсткому диску.
3.3 Інформаційна та програмна сполучність
Програмний продукт повинен коректно функціонувати під керуванням ОС Microsoft Windows 98/NT/2000/XP. Програмний продукт має назву „Програма обробки зображень” і повинен бути написаний мовою С#.
4. Стадії розробки
· Технічне завдання;
· Технічний проект.
5. ПРОГРАМНА ДОКУМЕНТАЦІЯ
Для розроблюваного об’єкту повинні бути зроблені програмні документи:
- Специфікація;
- Технічне завдання;
- Пояснювальна записка;
6. ПОРЯДОК КОНТРОЛЮ ТА ПРИЙМАННЯ
Розроблений програмний продукт має виконувати всі вимоги, що складаються з перерахованих у п.3.1 характеристиках.
Приймання проводиться керівником проекту й затверджується викладачем.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”
Кафедра “Обчислювальна техніка та програмування “
ЗАТВЕРДЖУЮ
Завідувач кафедрою ОТП
___________ /Домнін Ф.А./
Програма обробки зображень
Пояснювальна записка
ЛИСТ ЗАТВЕРДЖЕННЯ
КІТ 32.02198.022 ЛЗ
Розробники
Керівник проекту
_________/Xxxxxxxxxx./
“___” ___________2007р.
Виконавець
________/студ. Xxxxxxxxxx./
“____”__________2007р.
Харків 2007
Зміст
Вступ
1. Призначення та галузь застосування
2.Технічні характеристики
2.3 Фільтрація зображень
2.4 Опис алгоритму і функціонування програми
2.5 Опис та обґрунтування вибору складу технічних та програмних засобів
3. Опис інтерфейсу програми
4. Перевірка функціонування програми
Висновки
Джерела, що використані при розробці
Додаток 1. Лістинг програми
ВСТУП
У останній час актуальною задачею є обробка зображень. Доволі часто необхідно фільтрувати зображення.
1. ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ
Даний курсовий проект призначений для розробки програми обробки зображень.
Цей проект може бути використана для наукових досліджень або може виступати як посібник.
Курсовий проект розроблений на підставі технічного завдання та методичних вказівок до виконання та оформлення курсового проекту .
2. ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Фільтрація зображень
Реальні зображення поряд з корисною інформацією містять різні перешкоди. Джерелами перешкод є власні шуми фотоприйомних пристроїв, зернистість фотоматеріалів, шуми каналів зв'язку. Нарешті, можливі геометричні перекручування, зображення може бути розфукусовано. Нехай f (x,y) – деяке зображення, х, у – координати. Реальне растрове зображення має кінцеві розміри: A ≤ x ≤ B, C ≤ y ≤ D і складається з окремих пікселів, розташованих з деяким кроком у вузлах прямокутної сітки. Лінійне перетворення зображення можна описати вираженням
(2)
Вираження (2), де інтегрування ведеться по всій області визначення x і y, характеризує перетворення всього зображення цілком глобальну фільтрацію. Ядро перетворення h1 (x,y,х',у')в оптику іменують функцією розсіювання крапки (ФРТ). Це зображення крапкового джерела на виході оптичної системи, що вже є не крапкою, а деякою плямою. Відповідно до (2), усі крапки зображення f (х',у') перетворюються в плями, відбувається підсумовування (інтегрування) усіх плям. Не слід думати, що ця процедура обов'язково приводить до розфукусування зображення, навпаки, можна підібрати таку ФРТ, що дозволить сфокусувати розфукусоване зображення.
На мал. 5 представлена одна з можливих ФРТ. Узагалі говорячи, ФРТ визначена на ( ∞ < x < ∞), ( ∞ < y < ∞). ФРТ не повинна змінюватися при зміні початку відліку по x і y, для цього вона повинна мати вигляд: h1(x,y,х',у')= =h1(xх', yу'). Крім того, ФРТ повинна мати осьову симетрію. У цьому випадку всі крапки зображення "розпливаються" однаковим образом, рівномірно в усі сторони (принцип просторової інваріантості).
На практиці глобальна фільтрація застосовується рідко. Частіше використовують локальну фільтрацію, коли інтегрування й усереднення проводиться не по всій області визначення x і y, а по порівняно невеликій околиці кожної крапки зображення. Функція розсіювання крапки при цьому має обмежені розміри. Достоїнством такого підходу є гарна швидкодія. Лінійне перетворення приймає вид:
(3)
При обробці растрових зображень, що складаються з окремих пікселів, інтегрування замінене підсумовуванням. Найпростіше реалізувати ФРТ кінцевих розмірів у виді прямокутної матриці форматом NN. N може бути рівним 3, 5, 7 і т.д. Наприклад, при N = 3
Підсумовування ведеться по околиці D крапки (i, j); akl значення ФРТ у цій околиці. Яскравості пікселів f у цій крапці й у її околиці збільшуються на коефіцієнти akl, перетворена яскравість (i,j) го пиксела є сума цих добутків. Елементи матриці задовольняють умові просторової інваріантості, тому a11= a13 =a31= a33, a12 = a21= a23 = a32. Тільки три елементи матриці розміром 3х3 незалежні, у цьому випадку матриця інваріантна щодо поворотів, кратних 90˚. Досвід обробки зображень показує, що відсутність більш строгої осьової симетрії ФРТ слабко позначається на результатах. Іноді використовують 8вугільні матриці, інваріантні щодо поворотів на 45˚.
Фільтрація згідно (3) здійснюється переміщенням ліворуч праворуч (або зверху вниз) маски на один пиксел. При кожнім положенні апертури виробляються згадані вище операції, а саме перемножування вагових множників akl з відповідними значеннями яскравості вихідного зображення і підсумовуванням добутків. Отримане значення привласнюється центральному (i,j) му пікселу. Звичайно це значення поділяється на заздалегідь задане число K (нормуючий множник). Маска містить непарне число рядків і стовпців N, щоб центральний елемент визначався однозначно.