Задание к лабораторной работе №5.

Реализовать в среде программирования Delphi программный модуль загрузки изображения, перевода его в 8-ми битное представление, построения гистограммы и ее эквализации.

 

Лабораторная работа №6. Определение информационных свойств изображений.

Понятие информации до настоящего времени не имеет однозначного определения. Однако существуют различные способы определения количества информации, в данном разделе мы рассмотрим наиболее распространенный в настоящее время способ определения количества информации по Шеннону. Для определения количества собственной информации передаваемой изображением рассчитаем величину:

, (2)

где суммирование проводится по всем градациям серого присутствующим на изображении, а - вероятность появления точки с -ой градацией серого. Таким образом величина (2) определяет объем информации конкретного изображения. Однако получаемое изображение дает только числовое выражение информации, не определяя особенности изображения. Для определения свойств изображения воспользуемся понятием энтропии:

(3)

Формально величина энтропии определяется таким же образом, как и информация и тождественна ей. В действительности для отношения информации и энтропии замкнутой системы выполняется следующее условие. Представим, что мы имеем строго определенное изображение с известным объемом информации, его энтропия равна нулю, поскольку мы имеем фиксированное распределение пикселей, то есть реализовано строго одно состояние. Теперь начнем случайным образом переставлять пиксели, через некоторое количество времени вся информация будет потеряна, но реализуется множество различных состояний, то есть будет увеличиваться энтропия.

Для анализа изображений воспользоваться следующим подходом. Разобьем исходное изображение на ячейки размером пикселя. Внутри каждой ячейки рассчитаем величину энтропии. Очевидно, что максимальному значению энтропии будут соответствовать ячейки в которых, все четыре пикселя имеют разные градации, области с пикселями одного цвета будут иметь нулевую энтропию. Используя такого метода позволяет выделить границы объектов изображения (см. рис. 7) и определить их особенности.

	а) б)

Рис. 7. Применение энтропийных карт, для анализа изображений: а) исходное; б) энтропийная карта с ячейкам и.

Очевидно, что изменение размеров ячейки позволит определить особенности изображения и выделить объекты различных изображений. Методы аналогичные предлагаемому применяются также при сжатии изображений.