02363115 林詠儀 HW6

RGB/YUV色彩模型

1.RGB

原圖

 BG

 RB

GR

RGB是一種色彩模型，紅色、綠色、藍色被當作X、Y、Z軸來生成顏色

B+G呈現青色，R+B呈現紫色，G+R呈現黃色

調色的方式很簡單，比如說要呈現黃色，就把藍色數值調成0，黃色就出來了

2.YUV

原圖

1

2

YUV是另一種色彩模型，Y是明亮度，U是色彩，V是濃度

第一張我把明亮度固定，U跟V的兩軸取到中間，可以發現橘色的部分變成黃色，藍色的地方突現出來

第二張明亮度調亮，色相調低，藍色變得有點青綠，而橙色部分變為紅色

3.心得

很多人會把光的三原色跟色彩三原色搞混，實際上是很不一樣的，光的三原色就是基本的紅光綠光藍光打上去圖片會呈現怎樣的感覺。

如果三種顏色都有，那就會變成白光，打上圖片就會跟原來的一樣，前面的RGB三張圖表現出如果只打某兩種光圖片的差別。

在做YUV之前其實沒有很懂調整YUV值實際上的差異，不過在操作過後，我發現色彩度越朝向負值，橘色部分變紅，藍色部分變青綠；朝向正值，橘色部分變淺綠，藍色地方變紫；如果要黑白的照片，就把UV調低。

在之前都沒有認真瞭過這些值，學完之後可以比較清楚調到自己想要的東西，而不只是憑著感覺。

03360723 林政儒 HW06

原圖


UV平面


上色



心得:
這次作業比較麻煩的，要注意邊界問題，也就是色彩值的設定，而顏色空間本來就是三維度的座標，所以，在RGB的繪畫過程中以紅綠藍為基本色來調製出不同的顏色，而yuv則是擁有不同的信號(亮度，色度)，而YUV注重的就是利用提紅綠藍以及配合信號來描述顏色。
這次作業相對於之前的來說顯得比較簡單，因為這次要注意的部分比較明顯。

03360474 陳鈺翔 HW06

色彩模型 & 單色調的影像

【RGB/YUV 色彩模型】

【RGB】

RGB色彩模型是一種加色模型，透光將不同強度的紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色相加在一起，來呈現不同的色彩。

在寫程式的時候一開始忘記要把Image元件的位元深度改成24bit，導致一直出錯，改完之後就沒問題了。

透過TrackBar的拉動來改不同平面上的R、G、B的值↴

     

【YUV】

YUV色彩模型跟RGB色彩模型一樣都是用三個量來描述顏色，不同的是Y代表的是亮度，U、V代表的是彩度，透個三個量的強度不同來呈現不同的色彩。

透過以下的這些公式就能用程式把色彩模型表示出來了↴

     

先固定X、Y軸分別代表的彩度，在來透過拉動TrackBar來改變亮度↴

      

【單色調的影像】

首先先從影像上每個點的RGB透過公式算出亮度Y，然後透過MouseDown事件來選擇U、V的值，就可以把影像轉成單一的色調了。要注意的就是，在RGB跟YUV轉換的過程中，有可能不再0~255的範圍內，所以要寫一個判斷來限制它的範圍。

【心得】

所有作業裡面，我覺得最有趣也是最簡單的作業就是這個了，程式部分只要把公式複製貼上幾乎就可以完成，只要注意些小地方，像是範圍要在0~255之間，還有不要搞混YUV跟RGB之間的轉換就可以了。

02360760 蘇明瑜 學習心得

在還沒有做影像處理開始，我以為影像處理就只是把影像做修改、合成的動作，然而真正開始接觸到影像處理時，才發現影像處理可以做的東西很多。
經過這學期，我學到影像處理是通過電腦軟體或是程式的書寫方式，去對圖像進行去除雜訊、增強、復原等特徵等處理的方法和技術。
例如第二個作業直方圖均化，我們透過統計各顏色的數量，再將每個顏色的對比度個別拉高，讓模糊或是較為暗色的影像使之清晰。再者，第三個作業的Level，透過限制影像的輸入輸出最高值與最小值，提高或降低影像的對比；再利用Curve數學的方式去改變影像原本的色彩值，讓原本影像較暗的地方使之變亮。此外，第五個作業所學習到的空間濾波與平滑空間濾波器可以將影像的去掉銳利化，反之，銳化空間濾波器則是相反，中值濾波器則是將影像中的雜訊點消除。

其實一般的影像處理工具箱，基本都會提供一套全方位的參照標準算法和圖形工具，用於進行影像處理、分析，或是可用其進行去雜訊或還原、增強圖像以獲得更高清晰度、提取特徵、分析形狀和紋理以及對兩個圖像進行匹配。
不過我覺得最為主要的，還是圖像增強和復原，畢竟目的是為了提高圖像的質量，如去除雜訊，提高圖像的清晰度等。
但圖像增強不考慮圖像降質的原因，是我對影像處理中所感到較為興趣的部分，要強化影像的品質，又要使圖像中物體輪廓清晰，細節明顯；以及強化低品質並且減少其中影像雜訊的影響是很困難很不容易的，必須一次一次的去嘗試達到標準，更別提要對影像復原要求對影像降質的原因有一定的了解，以及可以復原出高品質的影像，這依然是我極度需要學習的部分。

02360760 蘇明瑜 HW6

1. RGB:

解說: RGB(red,green,blue)顏色空間最常用的用途就是顯示器系統，彩色陰極射線管,彩色光柵圖形的顯示器 都使用R、G、B數值來驅動R、G、B 電子槍發射電子，並分別激發螢光屏上的R、G、B三種顏色的螢光粉 發出不同亮度的光線，並通過相加混合產生各種顏色；掃描儀也是通過吸收原稿經反射或透射而發送來 的光線中的R、G、B成分，並用它來表示原稿的顏色。

RGB色彩空間稱為與設備相關的色彩空間,因為不同 的掃描儀掃描同一幅圖像，會得到不同色彩的圖像數據；不同型號的顯示器顯示同一幅圖像，也會有不同的色彩顯示結果。

RG

圖片顯示

RB

圖片顯示

GB

圖片顯示

2. YUV:

解說:
在現代彩色電視系統中，通常採用三管彩色攝像機或彩色CCD(點耦合器件)攝像機，它把攝得的彩色圖像 信號，經分色、分別放大校正得到RGB，再經過矩陣變換電路得到亮度信號Y和兩個色差信號R－Y、B－Y， 最後發送端將亮度和色差三個信號分別進行編碼，用同一信道發送出去。這就是我們常用的YUV色彩空間。 採用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號Y和色度信號U、V是分離的。如果只有Y信號分量而沒有U、V分量， 那麼這樣表示的圖就是黑白灰度圖。彩色電視採用YUV空間正是為了用亮度信號Y解決彩色電視機與黑白電視機 的兼容問題，使黑白電視機也能接收彩色信號。

圖片顯示

心得:
顏色空間原本就是一個三維坐標系統,每一種顏色由一個點表示.在RGB顏色空間中,紅,綠,藍是基本元素.RGB格式是顯示器通常使用的格式,而YUV,則是每一個顏色有一個亮度信號Y,和兩個色度信號U和V.
亮度信號是強度的感覺,它和色度信號斷開,這樣的話強度就可以在不影響顏色的情況下改變.YUV使用RGB的信息,但它從全彩色圖像中產生一個黑白圖像,然後提取出三個主要的顏色變成兩個額外的信號來描述顏色.如果把這三個信號組合回來就可以產生一個全彩色圖像.

03360812蔡杰修 HW03

這次作業內容是Level&Curve
Level是對圖片的輸入色彩值和輸出色彩值設限制，使圖片呈現出不一樣的風格樣貌。
要如何對圖片的輸入色彩值和輸出色彩值設限制，然後去得到新的色彩值這個時候就需要用到數學公式

這是原本圖片的色彩值輸入輸出函數圖

X軸對應的是輸入，Y軸對應輸出

這是限制輸入色彩值範圍在45-225
和輸出色彩值30-150的函數圖

原圖1

經Level過後的原圖1

(輸入45-225輸出30-150)

經Level過後的原圖1

(輸入150-155輸出30-150)

經由Level過後亮度有些地方可能會變亮或變暗，而色彩呈現就只會減少或不變，因為色彩值範圍最多就0-255，做限制的話只會讓顏色呈現變少。

再來是Curve

Curve跟Level大同小異，只是Curve不在局限於直線函數圖，而是變成了曲線函數圖，這樣子色彩或亮度又會增加許多不同的變化，不過目前只能設定一個點，這樣變化其實也不太大，不過能設定10幾個點的話那圖片的呈現可能就會非常的特別。

原圖2

經Curve後的原圖2-1

(X:105----Y:160)變明亮

經Curve後的原圖2-2

(X:157----Y:109)變昏暗

經Curve後的原圖2-3

(X:36----Y:237)變明亮

結果也是跟Level一樣

經由Curve過後亮度有些地方可能會變亮或變暗，而色彩呈現，經由觀察圖2-1和圖2-3，明顯就是2-3顏色幾乎偏綠黃白這部分顏色了，而圖2-1的花辮紫色部分還在，因為修改得比圖2-3少。

結論:

我覺得Level&Curve可以使用在修改風格或單純調整明暗這個部分，修改明暗很明顯，所以就不提了，而風格這部分就很像很多修圖軟體的暖色風格或是清涼風格之類的，不過可能就需要配合色彩模型了，先結合暖色系或寒色系，再調亮度，最後調整輸入輸出我覺得就可以達到自己喜歡的圖片了。

05362640 周芸 學習感想

影像處理學習感想

這個學期的影像處理學習，除了對一些處理圖像的原理有了進一步的認識之外，還通過C++ Builder 自己實現了美圖APP上的功能，收穫很多。

其中最為印象深刻的，應該是YUV色彩模型的講解，通過保留圖像的光度，改變彩度，對圖片進行顏色的處理，雖然一開始只是把它當作一種復古濾鏡的應用，但是在老師提到了黑白影像處理的時候，卻更是為之一亮，將圖片進行界限分割，然後對每一塊進行不同彩度的上色，便能還原為彩色影像，但是圖片邊界的準確分割卻是比較難的，這也說明影像處理還有很多可以深入學習和研究的。

在整個學習過程中，通過老師講解的原理之後自己能夠實現一個類似美圖APP的視窗介面還是比較有成就感的，特別是在隨著不斷的學習之後，自己的應用功能逐漸的增加。以前覺得特別高大上的Photoshop的部分功能，自己也能夠做出來。而且從原理進行學習，而非是只被告訴這個功能可以除去雜訊，更加好記住，對影像處理就更加能夠得心應手了。就拿魔術棒的例子來說，這個之前學的演算法老鼠走迷宮就有著特別大的關係，原來以前學的東西並非只是打打程式做做題就沒事了，在許多的領域中都可以被應用，工具也許早就在了手上，我卻沒有意識到它的可用之處。

最有趣的可以說是3D影像，運用人眼視覺的原理，將圖片處理成紅藍3D的形式，就可以讓圖片立體顯現，這是一個電腦+生物知識的實際應用操作。影像處理可以應用在許多的領域。

美圖秀秀把圖片處理由一段一段的代碼程式，簡化為一個按鈕或者滑塊，因此便受到歡迎，程式師的工作就在於此，把繁雜的工作通過不斷的debug，然後簡化成一些簡單的操作供人們使用。整個學期下來收穫了很多，也意識到自己在整個學習過程中，對於現有知識的學習，需要更加深入的研究討論，並且不斷提出質疑，才能真正學的透徹，同時，在學習過程中需要靜下心來，才能想的清楚，特別是在打代碼的時候，會因為一小會兒的分心，就出現一個小bug，這樣很浪費時間，同時也不能把心思真正放在思考上。

03360404 許淳翔，期末感想

期末感想

         當時選課的時候，看到影像處理。

原本以為是很硬的課程，但沒想到其實整個學期下來，也沒說很緊迫!!

雖然作業看起來很多~~但就是像老師說的那樣!!

其實就是在用那雙迴圈在做變化!!

而且這些作業，真的讓我學到很多!!

像是一些色彩的處理阿~~濾鏡阿~~之類的基本影像處理,現在也熟悉了!!

因為我的作業，全部都用一個視窗再做~~

所以做到最後真的超有成就感!!

從原本10幾行程式碼，到現在已經有過千行程式碼了!!

從原本的一個功能，而現在....

當然它是還能夠再進化的!!

所以我就在最後放上幾張我界面最後的樣子!!

分頁一:

有開啟有處存~~

左上角的MENU也有開啟跟處存

還有濾鏡也是在MENU裡

左邊是原圖!!

右邊是兩種直方圖分頁跟按鈕

中間有兩分頁!!

是曲線和YUV

下面還有加上兩種灰階

一種24bit一種8bit

分頁二:

雖然他是在最右邊的分頁

但它確實是我的第二分頁

只是我覺得放最右比較好看!!

這個分頁也是放原圖

但跟第一分頁的差異

就是這裡是要開兩張原圖來運算的

中間就是3種功能

1.合成3D影像

2.兩張浮水印疊合

3.漸層:隨著圖片的上下左右透明度會變化!!

分頁三:

這裡是放入前兩分頁運算結果的地方

在這裡同樣有儲存~~

而我新增了一個[繼續]的按鈕:

它會使這裡的結果~~變成第一分頁的原圖!!

讓他可以在進行下一個運算~~

右邊也是兩種直方圖的分頁!!

其實他還有很多空白可以填呢!!!

03360404 許淳翔, HW06

HW06:YUV

一.YUV作法:

1.先做顏色方塊:

這是用來讓使用著選取他需要的YUV值的方塊，

你可以當作他就是個爭方形顏料盤~~

跟曲線一樣(事實上我界面將他與曲線放在同個位置用分頁分割)

我把它做成函數~~並且當成是一執行它就會先跑一次!!

把預設的顏色盤顯示出來~~

a.先讓Y值 = 進度條的值(TrackBar1->Position)我是這樣稱呼這個元件。

預設刻度為0(最暗)，最大是10!!(最亮)

讓Y在乘上255/10這樣到最大值時就剛好會是255

把Y的參數值顯示出來(在方塊底下)

iY =  Form1->TrackBar1->Position ;

iY *= 255   ;

iY /= 10 ;

Form1->Edit6 -> Text = IntToStr ( iY ) ;

b.之後就是套公式求出256*256方塊的色彩值

UV個用長跟高的像素點帶入(迴圈裡的i與j)

全部最重要的就是這YUV轉RGB公式~~上wiki查就有了!!

但我還真不知道這公式如何而來~~因該是專家求出來的吧!!

c.之後就要判斷他是否超過0~255!!

d.輸出方塊就行了!!這樣顏色方塊就做好了!!

2.對原圖做運算..

a.對顏色盤使用MouseDown事件:

這個東西困擾了超級久!!因為我不知道如何開啟這個功能!?

我一開始以為是涵式!!所以我上網找!!

之後我就找到了....我直接對顏色盤的圖片點兩下!!

並把他的涵式改為了

void __fastcall TForm1::Image19MouseDown(TObject *Sender, TMouseButton Button, TShiftState Shift, int X, int Y){}

...最後你會線即使在裡面塞入 i = i 這樣的廢文他還是不會跑!!!

之後我隔了一星期，在上課時問賴X洪時我才知道我有多傻!!

原來只要找到我圖片元件Image19的屬性窗，那上面有個event分頁!!

裡面找到MouseDown點兩下!!就能開始寫了....

所以說有些功能你不熟悉~~真的會害死人!!

b.算出YUV值

Y值 = 原圖(帶入RGB轉YUV公式)再加入顏色盤的Y值除2:

這樣進度條的亮度才有用!!

如果沒這樣做~~那你的Y值永遠都是固定(圖片的)

沒辦法用進度條調亮度!!那會變成擺設，只能看不能用!!

U值用顏色盤的X座標!!

V值用Y座標!

把U跟V值顯示出來

c.用YUV轉RGB公式把變化圖算出來!!

d.顯示變化圖!!

二圖:

原圖:

Y=0的調色盤

變化:

Y=128的調色盤

變化圖:

Y=255的顏色圖

變化圖:

三.感想:

當發現自己卡了這麼久的東西，原來是這麼間單的時候~~蠻不爽的!!

但越過了這個瓶頸之後就一馬平川的將它完成了!!

其實我還可以再加上一些功能，但那時已經要下課了~~

而且還有作業的報告要改~~我就先克制沒有去改它了!!

所以說我這次作業可以說跟別人長得是一模一樣的!!

頂多是界面不一樣而以...沒有像之前加上一些自己喜歡的功能!!

這是暪可惜的地方~~

02363115 林詠儀 HW5

模糊、銳利、雜訊、中值濾波器處理

1.模糊化

原圖

模糊後

仔細看可以發現模糊後眼睛變得比較無神，原圖中參雜白毛的地方在模糊後變的不明顯了

模糊最主要的目的，減少雜訊，在這張圖可以獲得非常好的效果

原圖

模糊後

非常明顯看到車身上的字體全部變模糊，比較小的甚至看不出原本的字是甚麼，有文字的圖檔並不適合採用模糊處理

2.銳利化

 原圖

銳利後

這張圖由於有字的關係，在模糊減少雜訊的情況下，他的文字變得不清楚，

但是在銳利化之後，強化整張圖的細節，讓車子達到美化的效果

原圖

銳利後

一樣強調了整個細節，但是卻讓鐵道旁邊的石頭和樹失真了，有些風景照不適合用銳利化

3.雜訊

原圖

雜訊後

高雄的美麗島站，在經過雜訊處理後形成另一種美景，與原圖呈現不一樣的感覺

4.中值濾波器

原圖

處理後

原圖雜訊的部分，在經過中值濾波器的處理後很多都消除了

也可以很清楚看到上面是駁二藝術特區，不像原圖那樣模糊

5.心得

前面模糊跟銳利的部分可以對比出來，有些圖片適合模糊化，比如說:自拍照

有些圖片則適合銳利化，細節很多的圖就很適合

而我再找中值濾波器的圖的時候，我發現很多以前拍得有雜訊的照片都刪掉了

很多常用的修圖軟體沒有類似中值濾波器那樣處理雜訊的功能

現在自己會之後拍到雜訊的照片也不用刪掉，回去用自己的程式修圖即可

現在懂很多修圖的原理，在弄照片的時候可以更輕鬆找到想要的效果。