MATLAB SİMULİNK İLE GÖRÜNTÜ İŞLEME – 3
Herkese merhabalar. Serimizin 3. bölümüne hoşgeldiniz. Bu bölümde Matlab simulink ile projemize video ve görüntü dahil etme ve görüntüler üzerinde morfolojik işlem uygulamaları blok diyagramlar ile gerçekleştirilecektir.
İlk önce simulink projesi oluşturuyoruz ve blok diagram listesini açıyoruz. Yeni bir projenin ve blok diyagram listesinin nasıl açıldığına serinin ilk bölümüne giderek öğrenebilirsiniz.
Serinin ilk bölümü:
https://www.veribilimiokulu.com/matlab-simulink-ile-goruntu-isleme-1/
Bu bölümde computer vision system toolbox altında morphological operations alt bölümünü göreceğiz.
Bu bölüm;
1 – Bottom-hat
2 – Top-hat
3 – Close
4 – Open
5 – Dilate
6 – Erode
Algoritmaları Matlab simulink ortamında gerçekleştirilecektir.
İlk önce Morfolojik operasyonların ne olduğu anlatılacaktır.
Morflojik Operasyonlar
İkili görüntüler (genellikle siyah ve beyaz olmak üzere tam olarak iki renkten birine sahip olabilen piksellerden oluşur) çok sayıda kusur içerebilir. Özellikle, ikili bölgeler basit eşikle üretildiğinde sesler ve dokular bozulabilir. Görüntü İşlemede Morfolojik İşlemler, görüntünün biçimini ve yapısını dikkate alarak bu kusurları gidermeyi amaçlar.
Morfoloji, görüntüleri şekillere dayalı olarak işleyen geniş bir görüntü işleme işlemidir. Morfolojik işlemler, aynı boyutta bir çıktı görüntüsü oluşturarak bir girdi görüntüsüne bir yapılandırma öğesi uygular. Morfolojik bir işlemde, çıktı görüntüsündeki her pikselin değeri, girdi görüntüsündeki karşılık gelen pikselin komşularıyla karşılaştırılmasına dayanır.
Aşağıda uygulanacak morfolojik işlemlerde Şekil-2′deki resim kullanılacaktır.
1 – Bottom-hat
Kaynak veya giriş görüntüsünün farkı ve kaynak veya giriş görüntüsünün açılması. Farklı bölgeler arasındaki dar yolları vurgular.
Önceden tanımlanmış bir komşu veya yapılandırma öğesi kullanarak yoğunluk veya ikili görüntü üzerinde bottom-hat filtrelemesi kullanılır. Bottom-hat filtrelemesi, giriş görüntüsünün, giriş görüntüsü üzerinde morfolojik bir kapatma işlemi gerçekleştirilmesinin sonucundan çıkarılmasına eşdeğerdir. Bu blok yalnızca düz yapılandırma elemanları kullanır.
Diğer bir deyişle; bottom-hat dönüşümü, verilen görüntülerdeki koyu noktaları vurgulamaya yardımcı olan bir işlemdir. Görüntüdeki küçük, karanlık bölgeleri ayıklama bottom-hat dönüşümü yüksek frekanslı bölgeleri etkin bir şekilde tersine çevirir. bottom-hat dönüşümleri, özellik çıkarma, arka plan eşitleme, görüntü geliştirme ve diğerleri gibi çeşitli görüntü işleme görevleri için kullanılır.
Bottom-hat algoritması tek kanallı (renksiz) görüntüler üzerinde gerçekleştirilebilmektedir.
Bottom-hat blok diyagramını dahil ettikten sonra blok diyagram özelliklerine erişiyoruz.
Diagramı Run butonu ile çalıştırıyoruz.
2 – Top-hat
Matematiksel morfoloji ve dijital görüntü işlemede, Top-hat dönüşümü, verilen görüntülerden küçük elemanları ve ayrıntıları ayıklayan bir işlemdir. Top-hat dönüşümleri, özellik çıkarma, arka plan eşitleme, görüntü geliştirme ve diğerleri gibi çeşitli görüntü işleme görevleri için kullanılır.
Top-hat filtresi (diğer bir deyişle beyaz top-hat filtresi), karanlık bir arka planda ilgilenilen parlak nesneleri geliştirmek için kullanılır.
Top-hat blok diyagramını dahil ettikten sonra blok diyagram özelliklerine erişiyoruz.
Diagramı Run butonu ile çalıştırıyoruz.
3 – Close
Close, tersine açılan bir açılmadır ve basitçe bir dilatasyon ve ardından her iki işlem için aynı yapılandırma elemanı kullanılarak bir erozyon olarak tanımlanabilir. Close, bazı şekillerde genişlemeye benzerdir, çünkü bir görüntüdeki ön plan (parlak) bölgelerin sınırlarını genişletme ve pepper noise olarak bilinen küçük arka plan deliklerini doldurma eğilimindedir. Bununla birlikte, orijinal sınır şeklini genellikle daha az tahrip eder. Diğer morfolojik operatörlerde olduğu gibi, operasyon bir yapılandırma elemanı tarafından belirlenir. Operatörün etkisi, bu yapılandırma elemanına benzer bir şekle sahip olan veya yapılandırma elemanını tamamen içerebilen ve arka plan piksellerinin diğer tüm bölgelerini ortadan kaldıran arka plan bölgelerini korumaktır.
Close blok diyagramını dahil ettikten sonra blok diyagram özelliklerine erişiyoruz.
Diagramı Run butonu ile çalıştırıyoruz.
4 – Open
Open, erozyon ve genişlemenin temel morfolojik işlemlerinden türetilir. Open temel etkisi, ön plan (parlak) piksellerin bir kısmını ön plan piksellerinin bölgelerinin kenarlarından çıkarma eğiliminde olması nedeniyle erozyona benzer. Genel olarak, erozyondan daha az yıkıcıdır. Diğer morfolojik operatörlerde olduğu gibi, operasyon bir yapılandırma elemanı tarafından belirlenir. Operatörün etkisi, ön plan piksellerinin diğer tüm bölgelerini ortadan kaldırırken, yapılandırma elemanına benzer bir şekle sahip olan veya yapılandırma elemanını tamamen içerebilen ön plan bölgelerini korumaktır.
Open blok diyagramını dahil ettikten sonra blok diyagram özelliklerine erişiyoruz.
Diagramı Run butonu ile çalıştırıyoruz.
5 – Dilate
Atanan yapılandırma elemanı, giriş görüntüsünde bulunan şekilleri araştırmak ve genişletmek için kullanılır. Spesifik olarak, yerel maksimum filtre gibi davranır. Dilatasyon, erozyonun tersi bir etkiye sahiptir. Bölgelerin hem iç hem de dış sınırlarına bir piksel katmanı ekler. Yani, çıkış pikseli değeri komşu tüm piksellerin maksimum değeridir. İkili bir görüntüde, komşu piksellerden herhangi birinin 1 değeri varsa bir piksel 1 olarak ayarlanır. Morfolojik genişleme, nesneleri daha görünür hale getirir ve nesnelerdeki küçük delikleri doldurur.
Dilate blok diyagramını dahil ettikten sonra blok diyagram özelliklerine erişiyoruz.
Diagramı Run butonu ile çalıştırıyoruz.
6 – Erode
Dilatasyonun tam tersi. Atanan yapılandırma elemanı, giriş görüntüsünde bulunan şekilleri araştırmak ve azaltmak için kullanılır. Spesifik olarak, yerel minimum filtre gibi davranır.
Ayrıca, yapılandırma elemanları, bölgelerin hem iç hem de dış sınırlarından bir piksel katmanını sıyrılarak görüntüyü daraltır. Erode kullanarak, farklı bölgeler arasındaki boşlukları ve boşlukları ortadan kaldırarak küçük ayrıntıları ortadan kaldırabiliriz.
Yani, çıkış pikseli değeri komşudaki tüm piksellerin minimum değeridir. İkili bir görüntüde, komşu piksellerden herhangi biri 0 değerine sahipse bir piksel 0 olarak ayarlanır. Morfolojik erozyon, adaları ve küçük nesneleri kaldırır, böylece yalnızca önemli nesneler kalır.
Erode blok diyagramını dahil ettikten sonra blok diyagram özelliklerine erişiyoruz.
Diagramı Run butonu ile çalıştırıyoruz.
Matlab Simulink ile Görüntü işleme serimizin üçüncü bölümünde görüntü üzerinde morfolojik işlemler metotlar anlatıldı. Serimizin sonraki bölümlerinde, diğer görüntü işleme algoritmaları anlatılacak ve uygulama gerçekleştirilecektir.
Proje dosyasına,
github hesabımdan ulaşabilirsiniz.
Görüşmek dileğiyle.