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Inhaltsverzeichnis
Dieses Tutorial befindet sich noch im Aufbau. Mehr zum Projekt auf https://github.com/luxeria/foip
Einführung in die Bildverarbeitung mit GNU Octave
In diesem Artikel sollen die grundlegenden Operationen der Bilderverarbeitung mit Octave zusammengefasst werden.
Installation
Die Installation von GNU Octave erfolgt bei Unixoiden Systemen über den Paketmanager und kann direkt per Kommandozeile erfolgen. Hier das Beispiel für den Paketmanager pacman von Archlinux
sudo pacman -S octave
und aptitude von Ubuntu (Debian)
sudo apt-get install octave
Für die Verwendung vom image
Pakets muss Octave ab Version 4 installiert werden. Für Archlinux gibt es Octave ab Version 4 derzeit nur im AUR
Erweiterungen
Die Instalation von Erweiterungen von Octave kann direkt aus der Kommandozeile von Octave erfolgen. Hierzu kann entweder das gewünschte Softwarepaket manuell lokal heruntergeladen und danach installiert werden oder direkt aus der Datenbank bezogen und installiert werden durch Octave.
pkg install -forge image
Ist eine solche Erweiterung installiert wird diese nicht automatisch geladen wenn eine neue Octave session eröffnet wird, sondern muss manuell geladen werden.
pkg load image
Bei der Verwendung von vielen Erweiterungen können auch sämtliche mit der
Angabe all
geladen werden.
pkg load all
Daten laden und speichern
Einstieg in jegliche Bildverarbeitung ist das Einlesen der Bilddaten und auch deren Speicherung. Im einfachsten Fall kann der Prozess in drei Teile gegliedert werden:
- Originaldatei einlesen
- Manipulation
- Manipulierte Daten ablegen
Graustufenbilder
Diese drei elementaren Schritte sind hier mit den beiden Funktionen
imread()
und imwrite()
des image package ein
einem Pseudobeispiel dargestellt:
I = imread("input_image.png"); % read image J = my_image_processing(I); % manipulate image imwrite(J, "output_image.png"); % write image
Durch die Verwendung von imread()
auf Graustufenbilder wird
die Grafik in eine entsprechende Matrix gespeichert mit den Pixelwerten.
Diese kann per imshow()
betrachtet werden.
RGB Dateien
Beim Einlesen von Graustufenbildern sind die Pixelwerte direkt in einer 2D Matrix ableget. Beim Einlesen von RGB-Bildern wird die Grafik in eine mehrschichtige 2D Matrix ableget, wobei jede Matrix die Pixelwerte für eine Farbe enthält. Die einzelnen Matrizen können wiederum als Graustufenbilder behandelt werden. Im Folgenden wird das Zerlegen eines RGB-Bildes in die einzelnen Farblayer aufgezeigt.
Image = imread("input_rgb_image.png"); % read the RGB image Red = Image(:,:,1); % extract red layer Green = Image(:,:,2); % extract green layer Blue = Image(:,:,3); % extract blue layer
Alternativ kann das GRB Bild auch direkt umgewandelt werden in ein Graustufenbild mittels rgb2gray()
.
ImageRGB = imread("image_rgb.png"); ImageGray = rgb2gray(ImageRGB); imwrite(ImageGray, "image_gray.png");
Beispiel 1
Das folgende Beispiel 1 liest eine RGB Bildatei ein und wandelt diese in ein Graustufenbild um. Die beiden Bilder werden in einem Plot gegenübergestellt und das neu erstellte Graustugenbild gespichert.
ImageOrig = imread(imageSource); % convert the RGB image to a grayscale image ImageGray = rgb2gray(ImageOrig); % show the two images figure(1); subplot(1,2,1); imshow(ImageOrig); title("Original RGB Image"); subplot(1,2,2); imshow(ImageGray); title("Converted Grayscale Image"); % save the grayscale image imwrite(ImageGray, "building_gray.jpg");