Friday, 27 April 2012

Assignment: REGION SEGMENTATION

,
·       Split  (berpecah)
·       Merge (penggabungan)
·       Region Growing (pembesaran kawasan)

Penggabungan kawasan (Region Merging)

1.     Operasi Region merging menyingkirkan sempadan yang salah dan palsu dengan menggabungkan kawasan bersebelahan yang termasuk dalam object yang sama.
2.     Skema penggabungan bermula dengan kawasan yang dipersetujui keadaan. (e.g , kawasan yang dihasilkan menggunakan thresholding).
                                       

3.     Kemudian, akan diteruskan untuk memenuhi syarat (5) dengan secara beransur-ansur menggabungkan kawasan imej yang bersebelahan.
                                        





Formula dan langkah

(1)Hasilkan kawasan awal dalam imej
(2)Bina graf kawasan bersebelahan (RAG)
(3)Untuk setiap kawasan :
(3.1) ambil kira kawasan bersebelahan dan uji sekiranya ia sama.
(3.2) untuk kawasan yang sama, gabung dan ubah RAG
(4) Ulang langkah 3 sehingga tiada kawasan untuk digabung.

Bagaimana untuk menentukan kesamaan kawasan ?
1.     Berdasarkan nilai kelabu (gray value) sesuatu kawasan.
-         Bandingkan mean intensity.
-         Guna kesesuaian permukaan untuk menetukan sama ada kawasan sama anggaran dengan satu permukaan


-         Gunakan ujian hipotesis untuk menilai persamaan kawasan bersebelahan

(mengandaikan bahawa nilai intensiti telah disediakan dari taburan kebarangkalian).
2.     Berdasarkan kelemahan sempadan di antara kawasan.

Penggabungan kawasan menggunakan ujian hipotesis
-         Pendekatan ini menganggap sama ada atau tidak gabung kwasan bersebelahan berdasarkan kebarangkalian yang ia akan mempunyai statistic taburan nilai intensiti yang sama.
-         Andaikan yang nilai gray-level  dalam sesuatu kawasan imej dilukis daripada taburan Gaussian.


-         Kita boleh mengukur parameter Gaussian menggunakan Maximum-Likelihood.

-         Ketumpatan kebarangkalian tercantum di bawahH0, dengan andaian semua piksel adalah bebas dikeluarkan, diberikan oleh:
-         Ketumpatan kebarangkalian tercantum di bawahH1 diberikan oleh:

-         Nisbah kebolehjadian ditakrifkan sebagai catuan ketumpatan kebarangkalian di bawah dua hipotesis:
Jika nisbah kebolehjadian adalah di bawah nilai ambang (threshold), terdapat bukti yang kukuh bahawa hanya satu kawasan dan kedua-dua kawasan boleh digabungkan.


Penggabungan kawasan dengan menyingkirkan sudut-sudut lemah
-         Idea ini adalah untuk menggabungkan dua kawasan jika sempadan antara mereka adalah lemah
-         Sempadan yang lemah adalah di mana intensity di kedua-dua belah berbeza kurang daripada ambang (threshole) .
-         Panjang relatif antara sempadan lemah dan sempadan kawasan mesti diambil kira. 



Pendekatan 1
Gabung kawasan bersebelahan  R1 dan R2 jika 
Di mana W adalah panjang bahagian sempadan yang lemah, dan S =min (S1, S2) adalah perimeter minimum bagi kedua-dua kawasan.


Pendekatan 2
Gabung kawasan bersebelahan   R1 dan R2 jika
 

Di mana W adalah panjang bahagian sempadan yang lemah, dan S adalah sempadan 
biasa antara (R1 dan R2 ).


Di mana W adalah panjang bahagian sempadan yang lemah, dan S =min(S1,S2).


PEMBELAHAN RANTAU (REGION SPLITTING)

-          Operasi membelah rantau menambah sempadan yang hilang oleh membelah kawasan yang mengandungi bahagian-bahagian objek yang berbeza.
-          Skema pemisahan bermula dengan memenuhi syarat (5), contoh , seluruh imej


-         Kemudian, teruskan dan penuhi syarat (4) dengan memisahkan kawasan secara beransur-ansur.
                                          
-         Dua kesukaran paling utama dalam menggunakan pendekatan ini adalah:
v Memutuskan bila untuk memisahkan kawasan.
v Memutuskan baagaimana untuk memisahkan kawasan.
     Decomposisi biasa 


   



Perpisahan dan Penggabungan kawasan (Region splitting and Merging)
-         Perpisahan atau penggabungan mungkin tidaka akan menghasilkan keputusan yang baik apabila diapikasikan secara berasingan.
-         Keputusan ynag lebih baik boleh didapati dengan interleaving antara operasi pemisahan dan penggabungan.
-         Strategi ini mengambil bahagian yang mungkin memuaskan hati tidak
 atau dalam keadaan (4) atau (5) dengan matlamat menghasilkan segmentasi yang memuaskan hati kedua-dua keadaan.





QUADTREE

Quadtree adalah satu struktur pokok data di mana nod setiap dalaman tepat mempunyai empat orang anak. Quadtree boleh dikelaskan mengikut jenis data yang mereka wakili, termasuk kawasan, titik, garis dan lekuk. 

KAWASAN (REGION) MENGGUNAKAN QUADTREE 

Ia mewakili pecahan ruang dalam dua dimensi dengan menguraikan kawasan ini ke dalam empat quadran, subquadrant dan sebagainya dengan setiap nod daun (leaf node) yang mengandungi data yang sama untuk sub tertentu. Setiap nod dalam pokok itu sama ada betul-betul mempunyai empat orang anak, atau tidak mempunyai anak (leaf node). Quad tree ialah sebagai sub pecahan bebas data. Kawasan quadtree dengan kedalaman n boleh digunakan untuk mewakili imej yang terdiri daripada 2n x piksel 2n, di mana setiap nilai piksel ialah 0 atau 1. Nod akar mewakili seluruh kawasan atau rantau imej. Jika piksel mana-mana kawasan tidak sepenuhnya 0 atau 1, ia akan dibahagikan. Dalam aplikasi ini, setiap nod daun mewakili blok piksel dan semuanya adalah 0 atau semuanya adalah 1. 

Kawasan quadtree juga boleh digunakan sebagai perwakilan resolusi untuk mengubah data. Sebagai contoh, suhu di sesuatu kawasan boleh disimpan sebagai quadtree, dengan setiap nod daun menyimpan suhu purata melebihi suhu kawasan sub yang ia wakili. Jika kawasan quadtree digunakan untuk mewakili satu set titik data (seperti latitud dan longitud sesebuah bandar), kawasan ini dipecah bahagi sehingga setiap daun mengandungi sebanyak-banyaknya 1 titik.

RANTAU BERKEMBANG MENGGUNAKAN 4 NEIGHBOUR (REGION GROWING USING 4 NEIGHBOUR)

Region growing adalah kaedah segmentasi imej yang mudah berasaskan rantau / kawasan. Ia juga diklasifikasikan sebagai kaedah segmentasi berasaskan piksel kerana ia melibatkan pemilihan initial seeds.

Langkah - langkah dalam region growing




original image


seed point


selepas proses region growing

Wednesday, 25 April 2012

JPEG VS. JPEG2000

,

APA ITU JPEG?


n  Joint Photographic Experts Group (Kumpulan Pakar Bersama Fotogafik)
n  Jawatankuasa yg ditubuhkan pada 1986 oleh:
            International Organization for Standardization (ISO)
            Dan International Telecommunication Union (ITU)
n  Satu kumpulan kerja yang mewujudkan standard untuk imej mampatan yang teguh
n                           Standard JPEG semasa.

APA ITU JPEG2000?


JPEG2000 adalah bertujuan untuk melengkapkan dan bukan untuk menggantikan standard semasa JPEG.
Perbandingan antara JPEG dan JPEG2000
                                                    
                                                         JPEG VS JPEG2000

JPEG
JPEG2000
Hanya menggunakan mampatan yang menyebabkan kehilangan data (lossy)
Boleh menyebabkan kehilangan data (lossy) dan mengekalkan data sebenar(lossless) dalam aliran fail yang sama
Mempunyai engine mampatan lossless, tetapi dipisahkan daripada engine lossy tidak digunakan selalu
Dapat menawarkan nisbah mampatan yang tinggi untuk pemampatan lossy
Fail imej hanya boleh dipaparkan cara tunggal, dengan resolusi tertentu
Mempunyai keupayaan untuk memaparkan imej pada resolusi dan saiz yang berbeza dari fail  imej yang sama
Tidak mengaplikasi ROI
Mempunyai keupayaan ROI (Region of Interest)
Dicipta untuk imej asli
Diwujudkan untuk imej janaan komputer
Algoritma Discrete Cosine Transform
Algorithm Discrete Wavelet Transform
Tidak ketara menawarkan kesilapan daya tahan yang lebih tinggi
Menawarkan daya tahan kesilapan lebih tinggi daripada JPEG, kurang peluang yang imej akan rosak dan kualiti akan kurang dalam beberapa cara

Fail lanjutan : .jpg or .jpeg

Fail lanjutan: .jp2, .jpx, .jpf, .mj2
Sedia digunakan untuk pelbagai aplikasi :Web, pengimejan, software
Tidak digunakan secara meluas




                    JPEG                                       V.S                                     JPEG-2000



PERBANDINGAN VISUAL ANTARA IMEJ JPEG2000


RAJAH 1: SAIZ PENUH DAN RESOLUSI PENUH


RAJAH2: IMEJ SETENGAH SAIZ


RAJAH 3: 1:10 RESOLUSI

 Rajah 1, 2, 3:  Contoh melihat fail tunggal JPEG2000 di resolusi dan saiz berbeza




                                                           


 PERBANDINGAN ANTARA YANG GUNA ROI DAN TIDAK 

ROI: KEPUTUSAN VISUAL 


Rajah 4: Tanpa ROI (JPEG)


Figure 5: Segi empat tepat ROI (JPEG2000)


  
IMEJ KOMPOUN JPEG 1.0 bpp




IMEJ KOMPOUN JPEG2000 1.0 bpp



Wednesday, 11 April 2012

Spatial domain, Frequency domain, Time domain and Temporal domain

,
SPATIAL DOMAIN



Domain spatial merujuk kepada satah imej.

Pemprosesan imej untuk domain ruang berdasarkan manipulasi langsung piksel dalam imej.

2 kategori utama untuk pemprosesan, intensiti transformasi dan penapisan ruang.

Transformasi Intensiti (intensity transformation): manipulasi kontrak dan pengambangan.
Penapisan keruangan (spatial filtering): imej akan menajamkan dan kabur.

Pemprosesan imej domain spatial adalah memanipulasi atau mengubah imej yang mewakili sesuatu objek dalam ruang untuk memperbaik imej bagi aplikasi yang diberikan.

FREQUENCY DOMAIN

Frequency domain adalah berdasarkan pengubahsuaian jelmaan Fourier transform sesuatu imej. 





































TIME DOMAIN


1. Domain masa (atau domain ruang untuk pemprosesan imej) dan domain frekuensi kedua-dua berterusan, domain tidak terbatas. Tiada jangka masa jelas atau tersirat sama ada dalam domain.

2. Domain masa adalah berterusan dan fungsi domain masa berkala.

3. Domain masa adalah diskrit dan tidak terbatas.

TEMPORAL DOMAIN


1. Temporality yang diterangkan di sini adalah sebagai NISBAH, atau selang kaitan antara sesuatu cara.

2. Temporal domain tidak membawa sebarang informasi tentang frekuensi atau sequence.

3. Salah satu cara untuk menunjukkan temporal domain adalah daripada kronologi di bawah
 
                    Q: G=2    A=3     X=7     L=8
                    G: Q=2    A=1     X=5     L=6
                    A: G=1    Q=3     X=4     L=5
                    X: Q=7    G=5     A=4     L=1
                    L: Q=8    G=6     A=5     X=1
                                    Rajah 7


Terdapat pelbagai konvensyen notasi kita boleh gunakan. Untuk membina notasi saya telah dikira selang masa yang bermula dengan selang .
Acara pertama (Q) sehingga selang sejurus sebelum peristiwa kedua (G) yang yang bersamaan10 jarak.
Teruskan dalam cara yang sama bagi setiap yang lain
acara.
Untuk permudahkan itu, semua nombor yang dipungut dibahagikan oleh lima untuk
bilangan perwakilan seluruh terkecil .
Carta yang terhasil diwakili dalam Rajah 7.


rujukan : http://standoutpublishing.com/Doc/o/Temporal/Temporal.shtml


























Wednesday, 28 March 2012

Lab 3 : Intensity Transformation and Spatial Filtering (operasi asas transformasi intensiti dan ruang penapisan )

,

Objective : Untuk mengkaji operasi asas transformasi intensiti dan ruang penapisan menggunakan MATLAB.

Fungsi Transformasi Intensity

Salah satu aplikasi tranformasi intensiti ialah untuk meningkatkan kontras antara keamatan nilai tertentu supaya kita dapat memilih sudut tertentu dalam sesebuah imej.

Terdapat 4 jenis fungsi Transformasi Intensiti yang utama iaitu:

1. Fotografik Negatif (photographic negative)
2. Transformasi Gamma (gamma transformations)
3. Transformasi Logaritma (logarithmic transformations)
4. Tranformasi regangan kontra (contrast_stretching transformations)

Berikut adalah contoh-contoh imej dan transformasi yang berlaku:

 1. Fotografik Negatif (photographic negative)

>> i=imread('cat.jpg');
>> imshow(i);
 

>> i2=imcomplement(i);
>> figure,imshow(i2);


2. Transformasi Gamma ( gamma transformation)

Imej original  ( gamma = 1)
>> i=imread('cat.jpg');
>> i2=imadjust(i,[],[],1);
>> imshow(i2);


 (gamma = 3)
>> i=imread('cat.jpg');
>> i2=imadjust(i,[],[],1);
>> i2=imadjust(i,[],[],3);
>> imshow(i2);



  (gamma = 0.4)
>> i=imread('cat.jpg');
>> i2=imadjust(i,[],[],0.4);
>> imshow(i2);


3. Transformasi Logaritma (logarithmic transformations)
-  boleh diaplikasikan untuk mencerahkan intensiti sesebuah imej.

C= 2

>> i=imread('cat.jpg');
>> imshow(i);
>> i3=im2double(i);
>> G=2*log(1+i3);
>> figure,imshow(G);


C= 5

>> i=imread('cat.jpg');
>> figure,imshow(G);
>> i3=im2double(i);
>> G2=5*log(1+i3);
>> figure,imshow(G2);



4. Peregangan Transformasi Contrast
- menghasilkan kenaikan kontras antara bahagian gelap dan terang dalam sesebuah imej

Imej original 


Keputusan transformasi

E= 3

>> i=imread('cute-baby.jpg');
>> i2=im2double(i);
>> m=mean(i2);
>> m = 0.5675

m =

    0.5675

>> contrast=1.1/(1+(m./(i2+eps)).^3);
>> imshow(i2);
>> figure,imshow(contrast);



E= 5

>> i=imread('cute-baby.jpg');
>> i2=im2double(i);
>> m=mean2(i2);
>> contrast2=1.1/(1+(m./(i2+eps)).^5);
>> imshow(i2);
>> figure,imshow(contrast2);


E= 8

>> i=imread('cute-baby.jpg');
>> imshow(i);
>> m=mean2(i2);
>> contrast3=1.1/(1+(m./(i2+eps)).^8);
>> imshow(i2);
>> figure,imshow(contrast3);


M= 0.2

>> i=imread('cute-baby.jpg');
>> i2=im2double(i);
>> contrast=1.1/(1+(0.2/(i2+eps)).^4);
>> figure,imshow(contrast);


M= 0.5

i=imread('cute-baby.jpg');
>> i2=im2double(i);
>> contrast1=1.1/(1+(0.5/(i2+eps)).^4);
>> figure,imshow(contrast1);


M= 0.7

>> i=imread('cute-baby.jpg');
>> i2=im2double(i);
>> contrast2=1.1/(1+(0.7/(i2+eps)).^4);
>> figure,imshow(contrast2);


Tuesday, 13 March 2012

Lab 2 - Image Acquisition and Basic Operation

,
Objective: To learn the basic operations related to image acquisition

Question 1:

a) Copy image, 'Porsche.tiff' into any directory. Example; C:\Users\abc\Desktop. Also can use another pictures. Read the file. How large is the image (rows, columns)?

Porsche.tiff

Answer:

- Use command imread to read the file. Refer to Lab 1 in previous entry (click here).
- Before that, make sure your current directory in Matlab is the same as the location of the image ('Porsche.tiff') that have been saved. Example; C:\Users\abc\Desktop


  >> I=imread('Porsche.tiff')

To check how large is the image (rows and columns), go to Matlab workspace.


Value = <342x546 uint8>
Rows = 342
Columns = 546

Or, double click (open I) I in workspace.


Variable editor of I will be displayed.


You can scroll the scroll bar to check the rows and columns.

b) Answer the following questions about the image:

How big is the file (bytes)?
- Use whos command

  >> whos


Answer: 186732 Bytes

- How large is the image (rows, columns)?

Answer: Rows = 342, Columns = 546

- What are the minimum and maximum grey values?

Check at workspace.

Answer: Min = 0, Max = 240


Question 2

Part I: Image Acquisition
- Use your own picture.

baby.jpg

Part II: Read the image into Matlab
- Use imread command to read the image you have acquired in Part I.

  >> I=imread('baby.jpg')

- Display the information of matrix I.

  >> whos


The class should be "uint8" and the third dimension of I should be 3, which denotes it is a color image (the three components correspond to R,G,B channels respectively - e.g; blue channel is given by I(:,:,3).

- Display image to see the original colour.

  >>imshow(I)


- Convert the image into grayscale.

  >> I2 = I(:,:,3);

Then, display the new I2 to see how the image converted into grayscale mode.

  >> imshow(I2)


- Display the green channel of the image.

   Use grayscale image (I2).

  >> figure, imshow(I2),colormap([zeros(256,1),[0:1/255:1]',zeros(256,1)]),colorbar




*Additional task - convert into red channel.

  >> figure, imshow(I2),colormap([[0:1/255:1]', zeros(256,1),zeros(256,1)]),colorbar




Part III: Basic Image Operations

-Transport the image and display it.


  >> I3=ctranspose(I2);
  >> imshow(I3)


- Crop the top-left quarter of the image and display it.


  >> I4 = imcrop(I,[60 40 80 90]);
  >> imshow(I4)



- Flip the image left to right and display it.


  >> I5 = fliplr(I2);
  >> imshow(I5)



 

FairuZatul Copyright © 2011 -- Template created by O Pregador -- Powered by Blogger Templates