В. Н. МИХАЙЛОВ, В. Г. НИКИТАЕВ, А. Н. ПРОНИЧЕВ, В. А. ХОРКИН, К. С. ЧИСТОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
Лабораторный практикум
«применение текстурного анализа в системах обработки изображений»
Подготовлен лабораторный практикум, предназначенный для обучения студентов основам текстурного анализа изображений.
Настоящее учебное пособие разработано для студентов четвертого курса кафедры компьютерных медицинских систем МИФИ при изучении курса «Автоматизированные системы обработки изображений» (седьмой семестр). Может быть полезно студентам других специальностей, изучающих аналогичный курс.
Цель представленного лабораторного практикума – обучение студентов основам текстурного анализа изображений на базе матриц пространственной смежности [1]. Практикум содержит теоретическую часть и практическую, выполненную в виде описания лабораторных работ.
В теоретической части практикума вводятся основные понятия текстурного анализа, определяются методы вычисления текстурных характеристик. Особое внимание уделено описанию текстурных признаков, вычисляемых на основе матрицы пространственной смежности по цветовым компонентам цифрового изображения: энергия, момент инерции, энтропия, локальная однородность, максимальная вероятность.
Теоретическая часть снабжена большим количеством цветных иллюстраций изображений с различным характером текстуры и расчетными значениями текстурных признаков. Практическая часть включает две лабораторные работы.
Лабораторная работа №1 «Введение в текстурный анализ». Посвящена освоению основных понятий текстурного анализа, экспериментальному исследованию свойств матрицы пространственной смежности для изображений с модельной структурой и вычислению на ее основе текстурных признаков.
Лабораторная работа №2 «Исследование информативности текстурных признаков». Состоит из двух разделов. Первый связан с экспериментом по анализу влияния ряда операций (изменение масштаба, компрессия, сглаживающая фильтрация с различной апертурой) на значения текстурных признаков исследуемых изображений. Во втором разделе лабораторной работы практически исследуется информативность текстурных признаков при решении задачи классификации клеток крови [2,3].
Освоение теоретического материала, изложенного в практикуме и выполнение включенных в него лабораторных работ дает возможность студентам понять физический смысл текстурных признаков с целью грамотного их применения, а также оценить информативность текстурных признаков в задачах классификации изображений.
Для обеспечения экспериментальной работы студентов при выполнении лабораторных работ разработано программное обеспечение, рассчитанное на работу с графическими файлами bmp и jpeg в операционной системе Windows95/98/ME/2000/XP.
Разработанные средства позволяют визуализировать результаты расчетов коэффициентов матрицы пространственной смежности, автоматически вычислять текстурные признаки одновременно для большого количества файлов с различными изображениями.
С помощью удобного интерфейса студенты могут оперативно просматривать изображения, а также вырезать из изображений прямоугольные фрагменты и сохранять их автоматически в заданной директории.
В ходе выполнения работы имеется возможность оперативно получать информацию о значениях текстурных признаков для любых изображений с искусственной и естественной текстурой.
Программные средства, разработанные для экспериментальной работы в рамках практикума, могут использоваться при вычислении текстурных признаков произвольного набора изображений.
Список литературы
1. , , Шаронов система текстурного анализа изображений для контроля качества материалов. – Приборы и системы управления.1986, №6, с.1-2.
2. , , Харазишвили лейкоцитов при автоматизированной обработке изображений препаратов крови.// Научная сессия МИФИ-2003. Сб. науч. тр. в 14 томах. М.:МИФИ, 2003. Т.1. С.235-236.
3. , , Чистов выделения лейкоцитов на изображениях препаратов крови.// Научная сессия МИФИ-2003. Сб. науч. тр. в 14 томах. М.: МИФИ, 2003. Тс.
