Курсовая работа: Теоретические основы использования компьютерных программ в биологии
Обычно, все трансформации используются для улучшения качества изображения.
Основная цель – обработать цифровое изображение так, чтобы получить новое, более пригодное для определенного вида работы и анализа.
Точечные операции
Результат таких операций над любым пикселем изображения зависит только от численного значения цвета этой точки, и не зависит от его соседей. Например: Инверсия, Яркость, Контраст, Гамма, Гистограммные операции и т.д.
Таким образом, операции обычно представляются в виде:
g(x, y) = T[f(x, y)]
f(x, y) = Исходное изображение
g(x, y) = Обработанное изображение
T = Функция трансформации
Операции с соседями
В операциях такого типа значение пикселя после трансформации представляет собой некоторую числовую функцию от его собственного значения цвета и от цветовых значений соседей данного пикселя. Как правило, такие фильтры возвращают значения, которые являются взвешенными суммами соседних пикселей. Обычно все операции с соседними пикселями ассоциируются с некоторого рода двумерными массивами, называемыми масками или ядрами свертки.
Маски / Ядра свертки – Маска представляет собой небольшой двумерный массив, в котором значения элементов определяют характер преобразования. Маски используются следующим образом:
0
0
i) Центр маски перемещается от пикселя к пикселю (где возможно), начиная с верхнего левого угла.
(ii) Применяется оператор преобразования в каждой позиции (x, y) для
получения соответствующего значения G.
(iii) Маска перемещается на следующую позицию.
Сейчас рассмотрим значимость возможного положения маски. Предположим, что используем маску 3x3. Тогда мы не сможем поместить центр маски в левый верхний угол (0, 0), так как позиции (x-1, y-1), (x-1, y), (x-1, y+1), (x, y-1) будут недоступны для операций (вследствие выхода за границы изображения). Таким образом, начинать необходимо с позиции (1, 1). Таким образом, не будут обработаны все значения в первом столбце, первом ряду, последнем столбце и последнем ряду. Например, для маски 5x5, недоступными для обработки окажутся два первых и два последних столбца, два первых и два последних ряда. Таким образом, происходит обработка только доступной части изображения, как это было рассмотрено выше.
Пример: маска, используемая для резкости это:
(1) Низкочастотные фильтры – применение низкочастотных фильтров не изменяет низкочастотные участки изображения, но заметно подавляет высокие частоты.
(2) Высокочастотные фильтры – эффект, обратный низкочастотным фильтрам.
Работа с файлами изображений
Изображения хранятся и распознаются компьютером в виде файлов. Можно получить и записать изображение, открыть существующее изображение с диска, сохранить обработанное изображение и создать новый бланк изображения определенных пользователем размеров.
Изображения хранятся в любом из поддерживаемых BioVision форматов: BMP, JPG, TIFF, PNG, GIF, PSD.
Каждое открытое изображение располагается в отдельном окне.
Загрузка изображений с диска
Используйте команду ОТКРЫТЬ (Open…) для загрузки изображения с диска. Программа BioVision поддерживает несколько графических форматов. Список этих форматов перечислен в выпадающем меню типов файлов, в котором нужно выбрать необходимый. Также нужно выбрать полный путь к открываемому файлу. Когда вы открываете изображение, то оно располагается в отдельном окне и активизируется. Можно открывать несколько изображений в одной рабочей среде. При возникновении проблем с загрузкой файлов изображений, записанных в других программах в неизвестном Вам формате, перезапишите эти файлы в любом из стандартных форматов. Для этого можно воспользоваться такими программами, как PhotoShop, Corel Draw и т.д.
Меню файл (File)