Digitális képfeldolgozás gyakorlat, Nappali tagozat 2018/2019 őszi félév, Beadandó feladat

Átírás

1 Digitális képfeldolgozás gyakorlat, Nappali tagozat 2018/2019 őszi félév, Beadandó feladat Készítsen egy Python programot a megfelelő csomagok (OpenCV, NumPy, stb.) segítségével, amely a következő feladatok közül egyet valósít meg. Amennyiben a gyakorlati anyagban nem szereplő csomagot használ a megvalósításhoz, akkor annak pontos helyét és verziószámát a pluszcsomag.txt állományban mellékelni kell. A feladat megoldására 12 pontot lehet szerezni maximálisan. A feladatokhoz tartozó teszt és eredményképek a következő helyről tölthetők le: Ajánlott a megadott tesztképeken kívül más, hasonló jellegű tesztképeken is végrehajtani a megvalósított algoritmust, melyeket a beadáshoz csatolni lehet, vagy egy teszt.link nevű állományban a tesztképek elérhetőségét tartalmazó linket elhelyezni. A mesterséges képeknél érdemes valamilyen zajt hozzáadni az input képhez, hogy az algoritmus robusztusságát is bemutassa. A megvalósított algoritmusnál a különböző teszteseteket érdemes a kódban elhelyezni, hogy a futtatás során egyszerre látható legyen az eredmény. Alap elvárás: Python+OpenCV használat, felhasználói felület az alap OpenCV vezérlőelemekkel. Plusz pont járhat a PyQt5 segítségével elkészített megoldásokért. Pontozási szempontok Amennyiben a megvalósított algoritmus csak 1 teszt képre működik, akkor a megvalósítástól függően maximum 6 pontot lehet szerezni. Amennyiben a megvalósított algoritmus több (minimum 4-nél több), különböző forrásból származó képre is elfogadható eredményt ad, akkor maximum 10 pont adható. Amennyiben az algoritmus olyan esetekre is működik, amikor zajt is tartalmaz az input kép, akkor maximálisan 12 pontot lehet szerezni. Mélységében nem tárgyalt anyagrészek megvalósításával további 6 extra, a pontrendszeren kívüli pont szerezhető. Formai követelmények Készítsen egy mappát a saját nevével és Neptun azonosítójával, ékezetek nélkül. (pl.: KissTamas_C42R4M). Az elkészített mappába másolja be a program működéséhez szükséges összes fájlt! (Forráskód, esetleg további tesztképeket is. Amennyiben túl nagyok a program futásához szükséges teszt állományok, akkor használja a teszt.link fájl-t, amibe az összecsomagolt képeket tartalmazó web linket lehet elhelyezni.). Csomagolja be a mappát úgy, hogy a tömörített állományban szerepeljen a mappa információ is (azaz kicsomagoláskor automatikusan létrejöjjön egy mappa és abban a kért fájlok). Tömörítéshez a zip programokat használja (pl.: zip -r KissTamas_ C42R4M.zip KissTamas_C42R4M /)!

2 Az elkészült tömörített állományt töltse fel a CooSpace-re a "Beadandó feladat" néven kiírt feladat alá! A beadott feladat csak akkor értékelhető, ha megfelel a feladatkiírásban leírt tartalmi és formai specifikációnak, valamint a program működőképes! A beadandó feladat elkészítésekor tetszőleges szakirodalom felhasználható, de a beadott programnak a hallgató saját munkáját kell tartalmaznia! A beadandó feladatot meg kell védeni: az utolsó gyakorlaton, vagy a gyakorlatvezető által meghatározott konzultációs időpontban személyesen be kell mutatni, a felmerülő kérdésekre válaszolni kell! A pontszámot az elkészült munka minősége és teljessége, valamint a védés színvonala együttesen határozza meg.

3 1. Szegmentálás A feladat a fruits.jpg képen levő gyümölcsök lehető legpontosabb kiszegmentálása három képbe oly módon, hogy az első csak a kiszegmentált narancsokat, a második csak a citromot, a harmadik pedig csak a pomelót ábrázolja, a többi rész mindegyiken legyen fekete (lásd a lenti illusztrációt). (forrás:

4 2. Mennyi az idő? A feladat a faliora.jpg képen látható órán az idő meghatározása. Első lépésként a mutatókat kell szegmentálni, majd meghatározni az időt a mutató állásából. (forrás: 3. Pálcikák számolása Írjunk olyan programot, amely a palcika1.jpg ill. a palcika2.jpg képen levő pálcikákat megszámolja, és a kapott számot kiírja. A programnak egyszerre csak az egyik képet kell vizsgálnia, de mindkét képre helyesen kell működnie. (A palcika1.jpg képen 6, a palcika2.jpg képen pedig 9 db pálcika található.)

5 4. Autópályán sávok színezése A feladat a highway4.jpg képen levő, szaggatott záróvonallal jelölt úton a sávok címkézése és megjelenítése különböző színekkel (lásd például a lenti illusztrációt). (forrás: 5. Hullámzajjal terhelt, gyenge kontrasztú szöveg szegmentálása A feladat a text_noised.png kép kontrasztjának javítása, azaz egy olyan bináris kép előállítása, ahol a szöveg könnyen olvasható. A képről tudjuk, hogy hullámzajjal terhelt. Egy lehetséges eredményt mutat a text_cleared.png kép.

6 6. Síkidomok, sokszögek meghatározása A program detektálja a shapes.png alakzat sarkait. A sarkok legyenek címkézettek (például különböző színűek), a detektált sarkokat a program jelenítse meg. Ezután a program automatikusan állapítsa meg, melyik címkével ellátott sarkok határolnak körül egy objektumot. Például a shapes_corners.png kép szerint a piros, a kék és a zöld sarkok körülvesznek egy objektumot. 7. Gyalogátkelő detektálása A feladat a crosswalk.jpg képen található zebra csíkjainak szegmentálása illetve kiszínezése. A program jelenítsen meg egy vagy több részeredmény képet. Egy lehetséges eredményt mutat a crosswalk_marked.jpg kép.

7 8. Légi felvételen utak keresése A program szegmentálja a roads.jpg képen található főbb utakat. Egy lehetséges eredményt mutat a roads_segmented.jpg kép. 9. Dominó detekció A feladat egy dominó kockákat tartalmazó képen a kockák detektálása. Feltételezhetjük, hogy a fotó az asztal síkjára nagyjából merőleges irányból készül, vagyis a perspektív torzulás elhanyagolható mértékű, valamint hogy a kockák nem fedik egymást. A detektált kockák befoglaló téglalapja kerüljön berajzolásra a képre, valamint az egyes kockák fekvő helyzetű téglalapként kerüljenek egyenként megjelenítésre. Nem elvárás, hogy minden dominó kocka megtalálásra kerüljön. Plusz pontokért megoldható a dominó kockák pöttyei alapján a számértékük leolvasása. Körvonal rávetítés:

8 Néhány beforgatott és kivágott dominó téglalap eredménykép: 10. Fotó kiegyenesítés Az elkészítendő program feladata a ferde helyzetben készült fotók kiegyenesítése, hasonlóan a Google Fotók funkciójához. A program a képből kinyert élek alapján automatikusan állapítson meg egy olyan forgatási szöget, amely a hosszú, egyenes szakaszokat vízszintes vagy függőleges közeli irányba forgatja. A kiindulási és az eredményképet jelenítse meg. Utólagosan interaktívan, egy egyenes berajzolásával lehessen az eredményen finomítani: a berajzolt egyenest forgassa be a program vízszintes vagy függőleges irányba, amelyikhez közelebb van. Eredeti és forgatott fotók: 11. Rubik kocka szín detekció A program feladata egy klasszikus, 3x3x3 méretű Rubik kockáról készült fotón egy lap megkeresése, és a lapon szereplő színek felismerése, mátrix alakban kiírása. A lap detekcióhoz automatikus esetben párhuzamos éleket keressünk, de megadhassuk interaktívan is a lap 4 sarokpontját. Kiíráskor a színeket (fehér, zöld, piros, kék, narancssárga, sárga) kezdőbetűjükkel rövidítsük, például: S Z K N P Z Z S N

9