Algoritm rapid pentru Algoritm rapid pentru specificarespecificare local localăă de de

histogramăhistogramă

http://www.certified-hacks.com

CuprinsCuprins

1. Egalizarea/Specificarea de histogramă2. Specificarea locală de histogramă3. Implementarea algoritmului4. Implementări anterioare5. Imbunătăţţirea unor imagini - exemple6. Concluzii

2/15

http://www.certified-hacks.com

EgalizareaEgalizarea/Specificare/Specificareaa de de histogramhistogramă

Specificarea - transformarea imaginii astfel încât aceasta să aibă o anumită histogramă.

Egalizarea - specificarea unei histograme uniforme.

Sunt folosite pentru imbunatatirea imaginilor

3/15

http://www.certified-hacks.com

Specificarea localăSpecificarea locală

- mai eficientăă îîn multe cazuri decâât specificarea globală.

- ţine cont de vecinătatea pixelului al carui - ţine cont de vecinătatea pixelului al carui nivel de gri va fi modificat. nivel de gri va fi modificat.

- cresterea dimensiunii ferestrelor va da - cresterea dimensiunii ferestrelor va da rezultate din ce în ce mai asemănătoare rezultate din ce în ce mai asemănătoare cu o transformare globală. cu o transformare globală.

4/15

http://www.certified-hacks.com

Specificarea localSpecificarea locală: exemple: exemple

Imaginea originală

Histogramă egalizată

Histogramă gaussiană

5/15

http://www.certified-hacks.com

Implementarea Implementarea algorimuluialgorimului

S-a implementat un algoritm ce S-a implementat un algoritm ce are laare la bază bază următoarele idei: următoarele idei:

-- rrezultatul specificării este calculat în funcţie ezultatul specificării este calculat în funcţie de rangul pixelului central al fiecărui bloc. de rangul pixelului central al fiecărui bloc.

- rrangul se calculează pe baza histogramei angul se calculează pe baza histogramei blocului.blocului.

- iin locul calcului histogramei fiecărui bloc, se n locul calcului histogramei fiecărui bloc, se calculează integral histograma primului bloc, calculează integral histograma primului bloc, după care histograma se actualizează după care histograma se actualizează dinamic.dinamic.

-- rrezultatul specificării se calculează cu un ezultatul specificării se calculează cu un tabel tip „Look-Up-Table”.  tabel tip „Look-Up-Table”.  

6/15

http://www.certified-hacks.com

ExemplificareExemplificareImaginea iniţială

Calcului noului nivel de gri al primului pixel

7/15

http://www.certified-hacks.com

Actualizarea dinamicăă a histogramei

Modul de parcurgere al imaginii

8/15

http://www.certified-hacks.com

Implementări anterioare Implementări anterioare

Ca termen de comparaţie pentru Ca termen de comparaţie pentru algorimul propus am ales pe cel omonim, algorimul propus am ales pe cel omonim, implementat de Ioan-Cătălin Drăgoi, în implementat de Ioan-Cătălin Drăgoi, în 2010. 2010.

Aspectele tratate în această comparaţie Aspectele tratate în această comparaţie sunt: sunt:

- timpul de lucru - timpul de lucru - precizia cu care se realizează - precizia cu care se realizează histogramă dorită histogramă dorită

9/15

http://www.certified-hacks.com

Dimensiunea ferestrei(pixeli)

Media timpilor de execuţie pentru 5 măsuratori (secunde)

Algorimul propus Algorimul referinţă

35x35 4.3152 4.8397

47x47 4.4416 7.5197

59x59 4.7941 10.5038

71x71 5.1064 14.1561

83x83 5.3372 18.7287

95x95 5.6716 23.715

107x107 6.0665 29.2408

119x119 6.5864 36.7903

Timpul de Timpul de lucrulucru

10/15http://www.certified-hacks.com

Precizia cu care se realizează histograma dorită -se foloseşte distanţă Kullback-Leibler:

L

i especificar

idealidealLK iH

iH

N

iHD

0 )(

)(log)(

Imaginea folosită

Algorimul referinţă

Algorimul propus

Kodim04(512x768)

0.0433 0.0429

Kodim07(768x512)

0.0178 0.0182

Kodim10(512x768)

0.0476 0.0448

Kodim13(768x512)

0.0049 0.0057

Kodim16(768x512)

0.0382 0.0375

Kodim19(512x768)

0.0188 0.0186

Kodim22(768x512)

0.0153 0.0155

11/15http://www.certified-hacks.com

Îmbunătăţirea unor imagini - Îmbunătăţirea unor imagini -

exempleexemple

Imaginea originală

Histograma egalizată

Histograma gaussiană

12/15http://www.certified-hacks.com

Îmbunătăţirea unor imagini – Îmbunătăţirea unor imagini – exemple 2exemple 2

Imaginea originala

Histograma egalizata

Histograma gaussiana

12/15http://www.certified-hacks.com

ConcluziiConcluzii În această lucrare s-a urmărit elaborarea unui algoritm În această lucrare s-a urmărit elaborarea unui algoritm

cât mai rapid pentru specificare locală de histogramă.cât mai rapid pentru specificare locală de histogramă. S-a implementat un algoritm ce S-a implementat un algoritm ce are la are la bază următoarele bază următoarele

idei: idei: - rezultatul specificării este calculat în funcţie de rangul - rezultatul specificării este calculat în funcţie de rangul pixelului central al fiecărui bloc. pixelului central al fiecărui bloc. - rangul se calculează pe baza histogramei blocului. - rangul se calculează pe baza histogramei blocului. - în locul calcului histogramei fiecărui bloc, se - în locul calcului histogramei fiecărui bloc, se calculează integral histogramă primului bloc, după care calculează integral histogramă primului bloc, după care histogramă se actualizează dinamic. histogramă se actualizează dinamic. - rezultatul specificării se calculează cu un tabel tip - rezultatul specificării se calculează cu un tabel tip „Look-Up-Table”. „Look-Up-Table”.

Specificarea cu histogramSpecificarea cu histogramăă gaussian gaussianăă – dimensiuni – dimensiuni ideale pentru parametri:ideale pentru parametri:- fereastra – [75x75;100x100];- fereastra – [75x75;100x100];- σ - [50;80]- σ - [50;80]- μ – [90;140]- μ – [90;140]

14/15http://www.certified-hacks.com

VVăă mulţumesc! mulţumesc!

http://www.certified-hacks.com