1. DIGITALNA OBRADA SLIKE
Softver za obradu slike
Ognjen Joldžić, 21/04
Zlatko Dejanović, 16/04
Daniel Kurtjak, 50/04

2. Zadaci kreirati softver za obradu slike (rad sa binarnim slikama)
potrebne funkcije
- isjecanje
- brisanje
- invertovanje
- rotacija (za n*90°, slika u ogledalu)
- detekcija iskošenja i ispravljanje
- uklanjanje šuma
proizvoljna tehnologija za implementaciju

3. Proširenja osnovnog zadatka
rad sa slikama u boji i sivim slikama
rad sa histogramima
morfologija
dodavanje šuma
konverzija tipova slika
“undo” opcija

4. Osnovni koncepti implementacije
C# (.NET 2.0)
modularni pristup
jednostavno unapređivanje
SlikaLib
Morfološke operacije (Zlatko.dll)
Geometrijske operacije (Ognjen.dll)
Filtriranje (Kurtjak.dll)
Detekcija zakrivljenja (SkewDetection.dll)
Osnovni interfejs

5. Podržani tipovi slika bmp jpeg png gif tiff
moguća konverzija između svih tipova

6. Osnovni interfejs
Glavni prozor
Prozori za slike

7. SlikaLib biblioteka sa osnovnim klasama
distribucija u vidu .dll datoteke
objekti u osnovnoj klasi (Slika):
- objekat klase Bitmap (.NET)
- width (int)
- height (int)
- ImgType (RGB, Gray, Binary)
- ostale vrijednosti (buffer, maxValue, minValue...)

8. Osnovne operacije Crop (isijecanje)
- zadržavanje selektovanog dijela slike
Slika rez = new Slika(sirina, visina, original.ImageType);
for (int i = ax, m = 0; i < ax + sirina; i++, m++)
for (int j = ay, n = 0; j < ay + visina; j++, n++)
if (original.ImageType == imgType.rgb)
rez.setPixelRGBAt(m, n, original.getPixelRGBAt(i, j));
else
rez.setPixelAt(m, n, original.getPixelAt(i, j));
return rez;

9. Osnovne operacije Cut - funkcija “suprotna” crop
- selektovani dio slike se odbacuje
Negativ
- kreiranje inverzne slike
- zavisi od tipa (u boji, siva, binarna)

10. Osnovne operacije Rotacija za n*90° - n=±1 - promjena dimenzija slike
Slika u ogledalu (flip)
- u odnosu na vertikalnu osu
- u odnosu na horizontalnu osu
- dimenzije slike su iste

11. Osnovne operacije Konverzija broja boja - RGB -> Siva -> Binarna
- obrnuta konverzija nije moguća
- neke funkcije moguće samo za određeni tip slike
- jednostavni algoritmi za konverziju

12. Matematička morfologija
Strukturni element
- opis
- podešavanje
- struktura u memoriji
- primjer osnovnog strukturnog elementa:
(-1,-1), (-1,0), (-1,1), (0,-1), (0,0), (0,1),
(1,-1), (1,0), (1,1)

13. Matematička morfologija
Dilatacija
- proširivanje slike
- osnovne ideje realizacije
- funkcije getFirst() i hasNext()
- rubni pikseli
- smještanje rezultata

14. Matematička morfologija
public static Slika dilatacija(Slika slika) {
if ((strElement != null) && (strElement.hasElement()))
Slika copy = slika.getImgCopy();
Slika s = new Slika(copy.Width, copy.Height, imgType.binary);
for (int i = 0; i < s.Width; i++)
for (int j = 0; j < s.Height; j++)
s.setPixelAt(i, j, 1);
for (int i = 0; i < copy.Width; i++)
for (int j = 0; j < copy.Height; j++)
if (copy.getPixelAt(i, j) == 0)
element e = strElement.getFirst();
if (!(((e.x + i) < 0) || ((e.x + i) >= copy.Width)
|| ((e.y + j) < 0) || ((e.y + j) >= copy.Height)))
s.setPixelAt((e.x + i), (e.y + j), 0);
while (strElement.hasNext())
e = strElement.getNext(); }
slika = s;
else
MessageBox.Show("Strukturni element je prazan skup! Postavite strukturni element.", "Greška");
return slika;

15. Matematička morfologija
Erozija
- eliminisanje rubnih piksela slike
- osnovne ideje slične kao kod dilatacije
- uvođenje logičke promjenljive flag koja određuje da li će piksel biti iscrtan

16. Matematička morfologija
public static Slika erozija(Slika slika) {
if ((strElement != null) && (strElement.hasElement()))
Slika copy = slika.getImgCopy();
Slika s = new Slika(copy.Width, copy.Height, imgType.binary);
for (int i = 0; i < s.Width; i++)
for (int j = 0; j < s.Height; j++)
s.setPixelAt(i, j, 1);
for (int i = 0; i < copy.Width; i++)
for (int j = 0; j < copy.Height; j++)
if (copy.getPixelAt(i, j) == 0)
bool flag = true;
element e = strElement.getFirst();
if (!(((e.x + i) < 0) || ((e.x + i) >= copy.Width)
|| ((e.y + j) < 0) || ((e.y + j) >= copy.Height)))
if (copy.getPixelAt((e.x + i), (e.y + j)) == 1)
flag = false;
while (strElement.hasNext())
e = strElement.getNext();
break; }
if(flag) s.setPixelAt(i, j, 0);
slika = s;
else
MessageBox.Show("Strukturni element je prazan skup! Postavite strukturni element.", "Greška");
return slika;

17. Matematička morfologija
Primjer (original, dilatacija, erozija):

18. Matematička morfologija
Otvaranje
- erozija + dilatacija istim str.el.
public static Slika otvaranje(Slika s) {
return dilatacija(erozija(s)); }

19. Matematička morfologija
Zatvaranje
- dilatacija + erozija istim str.el.
public static Slika zatvaranje(Slika s) {
return erozija(dilatacija(s)); }

20. Filtriranje Filteri - uniformni - Gausov - median - Laplasov Šumovi
- salt & pepper

21. Filtriranje osnovne ideje
obraćanje pažnje na rubne piksele funkcijom getImgBoundary()
analogija sa Matlab-om u realizaciji funkcija imFilter() i fSpecial()
podrazumijevani parametri

22. Filtriranje
Salt & Paper
Average
Gauss
Median
Laplacian

23. Filtriranje
public static Slika imFilter(Slika slika, float[,] kernel, int sirina, int visina, string ivicniTip) { ... for (int i = 0; i < copy.Width; i++) for (int j = 0; j < copy.Height; j++) float[,] f = getImgBoundary(copy, sirina, visina, i, j, ivicniTip); float sum = 0; for (int ii = 0; ii < sirina; ii++) for (int jj = 0; jj < visina; jj++) sum += f[ii, jj] * kernel[ii, jj]; } return slika; public static float[,] getImgBoundary(Slika slika, int sirina, int visina, int red, int kolona, string ivicniTip) if (ivicniTip.Equals("zeros")) {. . .} else if (ivicniTip.Equals("symmetric")) else if (ivicniTip.Equals("replicate")) else if (ivicniTip.Equals("circular")) return retValue;

24. Filtriranje
public static float[,] fSpecial(string type, int width, int height, float sigma, float alpha) {
float[,] f = new float[width, height];
if (type.Equals("average"))
{. . .}
else if (type.Equals("laplacian"))
else if (type.Equals("gaussian"))
return f; }

25. Filtriranje Median filtar
public static Slika medfilt2(Slika slika, int sirina, int visina, string boundaryType) {
slika.makeBuffer();
Slika copy = slika.getImgCopy();
for (int i = 0; i < copy.Width; i++)
for (int j = 0; j < copy.Height; j++)
float[,] f = getImgBoundary(copy, sirina, visina, i, j, boundaryType);
for (int ii = 0; ii < sirina * visina - 1; ii++)
for (int jj = ii; jj < sirina * visina; jj++)
if (f[ii / sirina, ii % sirina] > f[jj /sirina, jj % sirina])
float tmp = f[ii / sirina, ii % sirina];
f[ii / sirina, ii % sirina] = f[jj / sirina, jj % sirina];
f[jj / sirina, jj % sirina] = tmp; }
slika.setPixelAt(i, j, f[sirina / 2, visina / 2]);
return slika;

26. Filtriranje Salt & pepper šum
public static Slika imNoise(Slika s, string noiseType, float freq) {
if (noiseType.Equals("salt & pepper"))
int f = (int)(freq * 100);
Random r = new Random();
for (int i = 0; i < s.Width; i++)
for (int j = 0; j < s.Height; j++)
int rdm = r.Next(0, 100);
if (rdm < f / 2)
s.setPixelAt(i, j, 0);
else if (rdm >= (100 - f / 2))
s.setPixelAt(i, j, 1); }
return s;
throw new Exception("Nije dobar parametar");