Introducción a la Computación Clase 22 Un modelo de algoritmos

Un modelo de algoritmos en C
para manejar imágenes .raw
(con visualización en Matlab)
Introducción a la Computación
Clase 22
María Elena Buemi
¿Qué es una imagen digital?
Es una función
bidimensional f(x,y),
donde x e y son
coordenadas
espaciales y f es la
intensidad en esas
coordenadas.
Imagen Lena
Un pixel
Usaremos imágenes .raw, donde los datos están almacenados como una tira de bytes,
en la que el primer byte corresponde a la esquina superior izquierda de la imagen y el
ultimo a la esquina inferior derecha.
El tipo será uint8, por lo que en c usaremos unsigned char(valores de 0 a 255).
Al usar imágenes raw, no necesitamos librerías especiales.
Crear una imagen
(en C sin GUI)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#define filas 256
#define columnas 256
/*crearimagen*/
void crearimagen(unsigned char **im)
{
int i,j;
for (i=0;i<filas;i++)
for (j=0;j<columnas;j++){
im[i][j]=i;
}
}
/* Almacenar archivo imagen, ingresa el nombre del archivo y la matriz asociada- */
void guardaimagen(char archivo[], unsigned char **im)
{
FILE *outfp;
int i;
outfp=fopen(archivo, "wb");
for(i=0;i<filas;i++) fwrite(im[i],1,columnas,outfp);
fclose(outfp);
}
/*- main--------------------------------------------------------------------*/
int main()
{
unsigned char **imagen;
int i;
char nom[20];
imagen=(unsigned char **)malloc (sizeof (unsigned char *)*filas);
for (i=0; i<filas; i++)
imagen[i]=(unsigned char *)malloc (sizeof (unsigned char )*columnas);
crearimagen(imagen);
sprintf(nom,"grises.raw");
guardaimagen(nom,imagen);
return(0);
}
Para visualizar el archivo .raw
lo hacemos en Matlab
Editar esta función y usarla
function [img] = readraw( fname, filas, columnas )
%
% [img] = readraw( filename, filas, columnas )
% Read RAW data. Each pixels is allocated in 8
bits of data
%
img = 0;
fp = fopen(fname);
if fp == -1
disp(['Error: no se puede abrir archivo ' fname]);
return;
end
img = fread(fp, [filas, columnas], 'uint8');
fclose(fp);
>> %% desde línea de comandos
>> I=0;
>> file=fopen('grises.raw');
>> if file=-1
disp(['Error: no se puede abrir archivo 'grises.raw']);
return;
end
>> I= fread(file, [256,256], 'uint8');
>> fclose(file)
>> imshow(I',[]) %para visualizar la imagen, el,operador ' lo uso para trasponer la imagen
>>
>> %si tengo la funcion readraw, solo la uso
>> T=readraw('grises.raw',256,256);
>> imshow(T,[])
En línea de comando
de Matlab
Leer imagen raw
void leeimagen(char archivo[], unsigned char **im){
FILE *fp;
unsigned char ch;
int i,j;
}
fp=fopen(archivo, "rb");
if ( fp == NULL ){
printf("No puedo abrir el archivo \n");
exit(1);
}
for(i=0;i<filas;i++){
for(j=0;j<columnas;j++){
fread(&ch,sizeof(ch),1,fp);
im[i][j]=ch;
}
}
fclose(fp);
Crear un efecto y multiplicarlo a
lena pixel a pixel
Sea la función f(i,j)=1-(1/(sqrt(2)*128)*sqrt((i-128)*(i-128)+(j-128)(j-128)))
De modo más general para cualquier tamaño
f(i,j)=1-(1/(sqrt(2)*(tamfila/2))*sqrt((i-(fila/2))*(i-fila/2)+(j-(columnas/2))(j-(columnas/2))))
Crear un efecto
void efectoilum(unsigned char **im, unsigned char **imsal){
long int i,j;
float lum;
for (i=0;i<filas;i++){
for (j=0;j<columnas;j++){
lum=1-(1/(sqrt(2)*128))*sqrt((i-128)*(i-128)+(j-128)*(j-128));//variación de la luminosidad
imsal[i][j]=(floor(lum*(float)im[i][j]));
}
}
int main()
}
{
unsigned char **imagen;
unsigned char **imagenmod;
int i;
imagen=(unsigned char **)malloc (sizeof (unsigned char *)*filas);
imagenmod=(unsigned char **)malloc (sizeof (unsigned char *)*filas);
for (i=0; i<filas; i++){
imagen[i]=(unsigned char *)malloc (sizeof (unsigned char )*columnas);
imagenmod[i]=(unsigned char *)malloc (sizeof (unsigned char )*columnas);
}
leeimagen(“lena.raw”,imagen);
efectoilum(imagen,imagenmod);
guardaimagen(“lenaefecto.raw”,imagenmod);
return(0);
}
Ejercicios
1. Hacer una función que invierta los valores de gris de lena, aplicarla a
la imagen de lena con “efecto”.
2. El operador de umbral es una transformación que, dado un
valor(llamado umbral, entre 0 y 255), pone en 0 todos los pixels menores
que umbral y en 255 los iguales o mayores. Hacer una función umbral y
aplicarla a lena con “efecto” para 3 umbrales distintos.
3. Hacer una imagen que para cada pixel de la imagen original, la de
salida es el promedio del pixel de entrada y sus 8 vecinos(sin tener en
cuenta los bordes), es una imagen de medias, ídem mediana.
4. Dada una imagen de tamaño N x N, devolver una de tamaño N/2 x
N/2 y otra con tamaño N*2 x N*2.
i-1 j-1
i-1 j
i-1 j+1
i j-1
ij
i j+1
i+1 j-1
i+1 j
i+1 j+1
ij
Guardar con otro formato
En Matlab, supongamos que en lena170.raw está
una mi agen de salida del ejercicio 2.
>> I=readraw('lena170.raw',256,256);
>> I=uint8(I);
>> imshow(I',[ ])
>> imwrite(I,'lena170.bmp','bmp')
¿Qué vimos?
Qué es una imagen digital
●Imagenes raw
●Crear una imagen
●Guardar una imagen
●Leer imagen
●Visualizar en Matlab
●Alamcenar como .bmp en matlab
●