Zpracování obrazu a algoritmy v C#

Digitální fotografie a zpracování obrazové informace se v dnešní době neomezuje pouze na pořízení a reprodukci snímku. Po pořízení snímku často následuje jeho zpracování. Má-li být cílem další úprava obrazu nebo dokonce jeho rozpoznávání algoritmem, který není obsažen v softwaru, který máme k dispozici, je třeba takový algoritmus napsat. Aby bylo možno algoritmus efektivně využít, je třeba pochopit principy algoritmů zpracování obrazu. Cílem knihy je seznámit čtenáře s tím, jak algoritmy pro zpracování obrazu fungují a jaké mají vlastnosti. Vysvětlení je doplněno příklady a výpisy zdrojových kódů v jazyce C#. Velkou výhodou knihy je, že zdrojové kódy jsou pečlivě zpracovány a jsou pro čtenáře knihy ke stažení na této kartě knihy v sekci Download. Na začátku knihy je vysvětlen proces digitalizace obrazu. Jsou zmíněny nejpoužívanější formáty pro ukládání obrazu a vysvětleny barevné modely (RGB, CMYK, Lab) včetně užitečných vztahů. Následuje vysvětlení principů jednoduchých úprav obrazu: jasové transformace jako je negativ, gama korekce nebo změna kontrastu. Pozornost je věnována histogramu a úpravám založených na změně histogramu. Jsou vysvětleny geometrické transformace a interpolace jasu. Dále je věnována pozornost filtraci obrazu v prostorové doméně, vyhlazování, ostření, hledání hran a je vysvětlen princip konvoluce a korelace. Čtvrtá kapitola pojednává o reprezentaci objektů v obraze, segmentaci obrazu, metodám prahování, hledání a spojování linií v obraze. Ukázka obsahuje příklad detekce očí v obličeji. Pátá kapitola se týká hledání kostry obrazu včetně praktického použití na obrazu otisku prstu, ze kterého jsou následně extrahovány některé charakteristické rysy. Poslední kapitola je věnována vodoznakům a ukrývání informace do obrazu. Jsou vysvětleny principy ukrývání informace do obrazů bez komprese (např. metoda LSB) i do obrazu s kompresí JPEG. Algoritmy jsou pečlivě zpracované v C# a kompletní zdrojové kódy k příkladům v knize lze stáhnout ze sekce download - doprovodný software. I čtenáři se znalostí jiného programovacího jazyka (VB, C++, Java…) mohou algoritmy využít. Text knihy je zpracován s maximální stručností a se snahou ukázat motivaci pro použití daného algoritmu v praxi. Kniha je určena zejména vysokoškolákům a pokročilejším středoškolákům. Stručný obsah * obsah knihy 1. Digitální fotografie a digitalizace obrazové informace 2. Filtrace obrazu transformace jasu 3. Filtrace zahrnující okolí 4. Segmentace obrazu, reprezentace objektů v obraze, detekce očí v obličeji 5. Ztenčování – hledání kostry obrazu, hledání některých rysů v otisku prstu 6. Steganografie a vodoznaky * obsah přílohy (viz sekce Download) o Načtení a uložení bitmapového obrázku o Převod barevného obrázku do obrázku s odstíny šedé o Vytvoření negativu obrázku o Aplikace gama korekce na obrázek o Použití logaritmické transformace o Vytvoření histogramu obrázku o Roztažení kontrastu obrázku o Vyrovnání (ekvalizace) histogramu o Přímá histogramová specifikace o Jednoduchá metoda vyhlazení obrazu o Gaussovo vyhrazování obrazu o Vyhlazování pomocí mediánu o Vyhlazení pomocí mediánu výběrem položky o Jednoduchá metoda prahování obrazu o Prahování obrazu pomocí metody Otsu o P procentní prahování obrazu o Bilineární interpolace obrazu o Jednoduchá metoda warpingu obrazu o Filtrování obrazu metodou průměrování, filtrem 3x3 o Filtrování obrazu pomocí Gaussian filtru s 11 elementy o Detekce hran pomocí metody Roberts o Prewitova metoda detekce hran o Sobelova metoda detekce hran o Laplace operátor o Laplacian gaussianu o Příklad univerzální interaktivní konvoluce o Převodový program hodnoty RGB na HSI a CIELAB a zpět o Ukázková aplikace pro vytvoření podpisu elementárních objektů o Ukázková aplikace práce s otiskem prstu o Ukázka Hough transformace o Příklad použití modelu CIELAB při úpravě obrazu o Jednoduchá metoda použití LSB steganografie o Vkládání vodoznaků prostřednictvím množin pixelů o Ukázková konzolová aplikace pro nalezení očí na portétu osoby o Pomůcka pro návrh koeficientů masek konvolučních FIR filtrů v Excelu