画像処理(4年後期実験)

目的

カメラで撮影したデータに応じて様々な情報を抽出し、画像処理を行う事は 広く応用が進んでいる。そこで、携帯やデジカメで撮影した JPEG 画像を、 GDというライブラリを用いて読み込み、その画像に対して様々な処理を行う プログラムを作成する。 色情報の抽出・ノイズ除去、輪郭線抽出などのアルゴリズムのテーマを決めて プログラムを作成する。

GDライブラリのサンプル(第1週目テーマ)

GDライブラリの操作に慣れるために、 以下のプログラムを実行し、動作を確認せよ。 プログラムに必要な基礎的な説明は、 プログラム(imagetest.cxx)のコメントを参照せよ。

利用法が理解できたら、簡単な改造を加え動作を確認せよ。

プログラムリスト

サンプルプログラムの動作まで

プログラムは、編集などの作業を Windows 環境を用い、 プログラムのコンパイル・動作を、unix 上のサーバで行う。

情報処理演習室では、unix 環境のホームディレクトリが、 Windows 端末の Z:ドライブで共有されている。

練習問題

  1. R,G,Bの画像を、モノクロのグレースケール画像に変換せよ。
  2. 画像を縦横それぞれ1/2に縮小せよ。
  3. グレースケールに変換した結果より、輝度のヒストグラムを求めよ。
    輝度別に点の出現頻度を求める。これにより明暗の特徴が求められる。

課題(第2週〜第4週)

以下に示す3つのテーマの中から1つを選んで、プログラムを作成せよ。

(a)輝度変換
黒潰れしている画像を、明るい画像に輝度変換せよ。 単純に明るくするだけの輝度調整を行うと、濃淡の変化が減り、 薄くぼやけた画像に見える。このためコントラスト補正なども 併用することも検討せよ。
(b)輪郭線抽出
微分フィルタを用いて、輪郭線を抽出せよ。 単純に微分フィルタを用いるだけでは、輪郭線以外の部分には、 点ノイズのような部分が多く現れる。平滑フィルタ等を併用し、 輪郭線以外のデータを極力減らす処理を検討せよ。
(c)クロマキー処理
背景を青で撮影した画像と、別画像をクロマキー処理で合成せよ。
★クロマキー処理
映画の合成で、背景を青のブルースクリーン前で撮影した絵と、 別に撮影した背景の絵を合成する技術。

レポート作成時の注意(第4週目)

参考文献

RGB→モノクロ変換

  // 単純な輝度変換
  // (緑が暗く、青が明るくなる不自然なグレー画像になりやすい)
  Y = (R + G + B) / 3 ;

  // NTSC 加重平均法
  // (人間の目の RGB の感覚に近い変換)
  Y = 0.298912×R + 0.586611×G + 0.114477×B ; 

RGB→YUV変換

  Y =  0.299×R + 0.5867×G + 0.114×B ;
  U = -0.169×R - 0.3316×G + 0.500×B ;
  V =  0.500×R - 0.4186×G - 0.0813×B ;
Last modified: Tue Oct 25 11:36:24 JST 2005