Hva er kontrast? Gråtonehistogrammer. Hvordan endre kontrasten i et bilde? Repetisjonsforelesning før midtveiseksamen INF2310 våren 2016

Transkript

1 Hvorda edre kotraste et blde? Reetsjosforeles før dtveseksae våre 6 Osuer av foreles 4 o 5, råtoetrasforasjoer o hstoratrasforasjoer. Ole Marus Hoel Rdal 9..6 Hva er kotrast? Det er flere ule defsjoer av dette bereet. De fleste er varasjoer over teaet dfferase/jeostt so ka avedes å ae fysske eeskaer Her holder v oss tl luostet. I Ib Weber kotrast Weber fracto Mchelso kotrast Vsblty RMS kotrast N MN M I I x y I I I Max Max b I I råtoehstoraer tt et råtoeblde ed ksler o råtoer Et hstora, h, er slk at: h = atall ksler bldet ed kselverd Daes ved å å jeo alle kslee o telle råtoer V har aturlvs at h

2 Ekseel hstora Ekseler Blde: 3 h Hstora: # ksler Pkselverd V har at Noralsert hstora h Det oralserte hstoraet er: h, ka ses å so e sasylhetsfordel for kselverdee Uavhe av atall ksler bldet Ma ka s e del o bldet ut fra dee sasylhets tetthetsfuksjoe Kuulatvt hstora Hvor ae ksler har råtoe dre e eller lk råtoe j? c j Noralsert kuulatvt hstora: j c j h Sasylhete for at e tlfeld ksel har råtoe dre eller lk j

3 h h Ekseel, kuulatvt hstora Leær avbld Leær strekk [ ] a b a f b Hstora o kuulatvt hstora sae fur a reulerer kotraste, o b lyshete a>: er kotrast a<: dre kotrast b : flytter alle råtoer b våer Neatver : a=-, b = axverd for bldetye Edre lyshete brhtess Edre kotraste Lee tl e kostat b tl alle kselverdee y f b Multlsere hver kselverd ed e faktor a: y a f Hvs b >, alle kselverdee øker, o bldet blr lysere Hvs b <, bldet blr ørkere Hstoraet flyttes o eller ed ed b Mddelverde edres! hf f Hvs a >, kotraste øker Hvs a <, kotraste ker Eks: Bruke hele testetsskalae Q: Hva skjer ed ddelverde? hf f

4 Alteratv llustrasjo Fra råtoevå [f,f ] tl [, ] Edre brhtess : y f b f Edre tervallet [f, f ] tl å bl [, ] E leær a fra f tl : y f y f f f a f f Edre kotrast: y a f Rett lje ed ststall a= - /f -f f f f 9..6 f Kl etter trasfor Stadardser av blder O får verder utefor det støttede tervallet, foretas so oftest kl av verdee F.eks vl et used byte blde bl tvuet tl å ha testeter efor tervallet [, 55] ax Heskt: Søre for at alle bldee e sere er statstsk lke. orde Metode: Justere ddelverde o varase tl råtoeverdee bldet ved hjel av e leær råtoetrasfor Hvorfor? V vl fjere effekte av Døvarasjo belys Aldrseffekter laer o detektorer Akkuuler av støv å lser etc. Hvor: Produkt seksjo dustr Mkroskoer av celler... Neste uke: Ka oså stadardsere bldee ed hstorasesfkasjo, e vl da kke beholde fore å hstoraet

5 Mddelverde av råtoee Mddelverde av kselverdee et blde ed х ksler o råtoer ka fes ete fra bldet eller fra bldets hstora, evt fra oralsert hstora..., x y h h h h y x f, : h der Noralsert hstora Hvorfor e fordel ed det sste alteratvet? Varas av råtoee Varase av kselverdee et blde ed x ksler o råtoer ka oså fes fra bldets hstora ] [ ] [ ], [ x y h y x f Juster av μ o σ tt blde ed ddelverd μ o varas σ Ata e leær råtoe trasfor []=a+b Ny ddelverd μ o varas σ er da tt ved Dvs. a=σ /σ, b= μ aμ V ka altså vele ye μ o σ, beree a o b, avede []=a + b å bldet o få et ut blde ed rkt μ o σ b a ] [ ] [ ] [ a a b a b ab a Ikke leær trasfor Loartsk skaler Eks: Desbel o radarblder, Fourer trasfor Eksoetell skaler aa skaler Stykkevs leær skaler Hva jøres ed kotraste de ørke o lyse delee av bldet etter slke skalerer? e sksse av fuksjoee o se å Δf ot Δ 9..6

6 Loartske trasforasjoer Hvlke av trasforasjoee tl høyre er brukt her? Power law aa trasforasjoer Mae blderoduserede aarater har et ut/outut forhold so ka beskrves so: s c der s er ut testete ved e ut F 3.6 DIP γ <: de ørke dele av skalae strekkes ut γ =: dettets trasfor γ >: de lyse dele av skalae strekkes ut eerell kotrast aulasjo Brukervel ed ku é varabel F 3.3 DIP aa styrt bldeforbedr F 3.8 DIP F 3.9 DIP Dtal bldebehadl Foreles 5 Hstora trasforasjoer Ole Marus Hoel Rdal ordal@f.uo.o Etter orale foler av Frtz Albretse. γ = γ =.6 γ =.4 γ =.3 γ = γ = 3 γ = 4 γ =

7 Hstorautjev hstora equalzato Maksal kotrast: Alle kselverder lke sasyle Hstoraet er ufort flatt Øsker e trasforasjo av bldet slk at det trasforerte bldet har ufort hstora Dvs. at bldet har lke ae ksler for hver råtoe lærer ved å flytte å hstorasøyler reer e overskt over hvor hver søyle skal flyttes: [] Alorte for hstorautjev For et blde ed L råtoer: La array, c o av lede L ed talverd F bldets oralserte hstora å jeo bldet ksel for ksel. Hvs ksel har testet, la []=[]+ Deretter skalér, [] = []/*, =,,,L La det oralserte kuulatve hstoraet c c [] = [], c [] = c [ ]+[], =,,...,L Sett verder trasfor array [] = Roud L *c [], =,,...,L å jeo bldet ksel for ksel, Hvs bldet har testet, sett testet ut bldet tl s=[] Ekseel hstorautjev 3 Ekseel hstorautjev F bldets oralserte hstora La det oralserte kuulatve hstoraet c Sett verder trasfor array [] = Roud L *c [] for =,,...,L

8 Hstorautjev Hstorautjev ka flytte hstorasøyler Ka oså slå sae søyler Me ka kke sltte søyler r bare tlæret flatt hstora utbldet Utbldets kuulatve hstora ster leært Hstoratlas Hstorautjev r tlæret flatt hstora Ka hede at v øsker å sesfsere ae for å resultathstoraet:. jør hstorautjev å bldet, f s=. Sesfser øsket ytt hstora z 3. F de trasfore so hstorautjever z, o f verstrasfore 4. Iverstrasforer det hstorautjevede bldet fra ukt ved z= s Alorte hstorasesfkasjo las tl auss fordel F oralsert hstora, r, for utbldet, fr. La det oralserte kuulatve hstoraet c. Sett s=roud L *c [], =,,...,L, rasforasjo. tt øsket hstora, z, for bldet z. Bere kuulatvt sesfsert hstora, skalér, avrud tl æreste heltall [,L ], o lare q. For =,,,L, f q slk at q er ærest ul s, o lare alle dsse atchee e array. Hvs flere q r sae atch, vel de ste. Kober så de de to trasforee o tl e y a. Alteratvt først hstorautjev bldet ed trasforasjoe, for så å trasforere det hstorautjevede bldet ed trasforasjoe

9 las tl auss fordel Hstora atch Hstoratlas hvor det ee bldets hstora beyttes so øsket for Hstorautjev av RB blder Eks: Hstorautjev RB vs HSI Hstorautjev å hver kooet r,,b uavhe av hveradre Ka føre tl edr faretoee bldet Alteratvt beytte HSI: rasforér bldet fra RB tl HSI jør hstorautjev å I kooete rasforer HSI y tlbake tl RB S rø blå hvt ul H aeta I svart O v jør hstorautjev å RB kaalee edrer v faretoee For HSI er det ku I verde so rereseterer råtoe o dee ka «tryt» utjeves

10 Eks: Hstorautjev RB vs HSI Lokal råtoetrasfor Vl stadardsere de lokale kotraste Sae kotrast over hele bldet Oralblde Hstorautjev å RB HSI: Hue = re fare, saturato = fareet, testy = råtoe. Hstorautjev testet HSI rasforasjoee v har sett å ka oså berees ut fra ksel verdee e lokal oe kvadratsk vdu okr uktet Ku kselverde bestees av trasfore basert å dette vduets ksler Altså ee trasfor for hvert ksel bldet lokal adatvtet Lokal råtoetrasfor Utfør lokal so r «sae kotrast» over hele bldet V skal se å to etoder : Lokal hstorasesfkasjo/utjev Oså kjet so adatv hstorautjev AHE Adatve hstora equalzato E ye brukt varat: CLAHE cotrast lted adatve hstora equalzato : Leær stadardser av σ tl σ Bere μ o σ et vdu setrert o rasforer f tl ed e leær trasfor so r ytt stadardavvk σ efor vduet f V ko fra tl dsse uttrykkee forre uke! 6..6 Lokal hstorasesfkasjo/utjev Oså kjet so adatv hstorautjev AHE Adatve hstora equalzato Bere kuulatvt hstora et vdu setrert o Edre seterksele ved de resulterede trasfore Størrelse å vduet er e vkt araeter. Pksler las kate å behadles seselt. Hver ksel får altså s ee trasfor, dette er e svært reekrevede freasåte. V ka utytte at vduee er overlaede utree. 6..6

11 lobal HstEq vs Lokal HstEq Kotrastbereset lokal hstorasesfkasjo/utjev E ye brukt varat: CLAHE cotrast lted adatve hstora equalzato Her «bereser v kotraste» ved å kle hstoraet før v reer ut det kuulatve hstoraet. Dette r e trasforasjo ed lavere ststall, so r dre kotrast. Fra DIP, ozales & Woods Lokal hstorasesfkasjo/utjev Leær stadardser av σ tl σ Hele bldet ble oe er «varerede», e detaljer bldet so for ekseel fele o hjulet ble er tydel. Leær stadardser av σ tl σ Bere μ o σ et vdu setrert o rasforer f tl ed e leær trasfor so r ytt stadardavvk σ efor vduet f V ko fre tl dette forre uke: a, b a [ ]

12 Leær stadardser tl σ o μ Øsker v lokal so oså r e y ddelverd μ, så bruker v trasfore f Me dette vl et flatt blde Paraetere β ka styre hvor kraft v edrer μ: β = => uforadret ddelverd over hele bldet β = => lk ddelverd over hele bldet 3 f Leær stadardser tl σ o μ Hva er karakterstsk for hooee oråder et blde? Her får v robleer, ford v har σ evere: 3... Ifører araetere δ: 4 f Lokal kselverd a r økt reearbed. f Lokal Ekseel I Setrale teaer da Oral lobal hstorautjev Lokal edr av ddelverd o kotrast Hstoratrasforasjoer Hstorautjev Hstoratlas Stadardser av hstora for blledserer Fjere effekte av varasjoer avbldsforhold døvarasjo, lae, støv etc Ikke lurt ed hstoratlas hvs hstora fore eholder forasjo so seere skal beyttes Alteratv tl stadardser av blder ed leær trasfor Ltt o hstoratrasforasjoer fareblder Lokal råtoe trasforasjo. etode: Lokal hstorautjev/tlas Kotrastbereset lokal hstorautjev/tlas. etode Sae kotrast o ddelverd over hele bldet Bere o beytt trasforee å lokalt vdu rudt hver ksel Dette er reekrevede

13 Adre ressurser If3.olearus.et