Homework Show @ IPC: 01360955 魏智信

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2015年1月18日星期日

01360955 魏智信 HW3

作業:色階調整與曲線調整

程式碼網址:
https://www.dropbox.com/s/zaaejyhjf6j1l57/Curve.cpp?dl=0

此次作業的作法，我是先宣告一個ColorTable[256]，裡邊是存放輸出的色階值，並按照使用者輸入或操作，來改變對應的輸出值。

並使用ColorTable來輸出程式上的Curve圖或是要改變的圖片

User Change ----------> ColorTable ----------> Output Curve Image
|
|------> Output File Image

最大值最小值問題:
只要大於最大值則設為最大值
小於最小值則設為最小值

此圖是色階最大值最小值輸入後，
紅色: 輸入值 = 50-200
藍色: 輸出值 = 20-230

折線圖是經由ColorTable產生出來
因此僅需要去查ColorTable[輸入值] = 輸出值
就可以快速對應到要調整的值。

此圖為調整後，
可以看的出來天空的色彩有點像雲彩紙，有些粗糙
是因為像素的色彩值域縮小的緣故(輸入值)，有些像是全彩(32bit) --->高彩(16bit)

而二次曲線調整，
主要影響色彩的灰度與亮度

程式的部分僅需使用二次函數 y = ax^2 + bx + c
求得a、b，並以輸入值 x，輸出值 y 改變ColorTable的值。

再將ColorTable的色彩值對應到圖片上。

原圖與調整後的對比

高量與低量的對比

01360955 魏智信 HW4

作業:中值濾波器及胡椒鹽雜訊加平滑與銳化濾波器

程式碼網址:

https://www.dropbox.com/s/mjsdxz3q2jrn83d/Filter.cpp?dl=0

這個作業主要用到矩陣的相乘相加，較難的部分就是Scanline的上層下層問題。

上圖是中值濾波器的結果

中值濾波器是要將最近的九格像素RGB分別找出中位數，並取代正中央的像素值。

由於往下跑Scanline時，上層的Scanline已經被修改，這並不是我們所要的值，必須要保留上層的資料。

當找到九個值後，依順序排列，即可找到中間的值。

也因為RGB的範圍是0-255，0跟255很容易排除在中間值之外

所以在胡椒鹽雜訊下，能去除不少胡椒，不過當無法排除的胡椒，也會有凝聚的現象。

上圖是5%的白胡椒+5%的黑胡椒

上圖是胡椒鹽後使用中值濾波器的結果

可以看的出來城市的樣貌，且沒有胡椒鹽的雜訊。

上圖則是15%的白胡椒+15%黑胡椒，並使用中值濾波器的結果

可以看出樣貌有些扭曲變形，雖然清除掉不少胡椒，但是也出現了大黑塊大白塊。

上圖是使用平滑濾波器的結果

上圖是使用稅化濾波器的結果

2015年1月17日星期六

01360955 魏智信 HW5

作業:YUV 色彩模型 & RGB 雙色模型

程式碼網址:
https://www.dropbox.com/s/tuzv4jrvhj2m8hw/ColorModel.cpp?dl=0

此次作業主要是做RGBtoYUV以及YUVtoRGB的色彩值轉換
為什麼要轉換成YUV呢?

Y = 亮度
UV = 彩度
如果想改變圖片色彩，使用RGB模型每會因為三種色彩資訊裡包含灰階而很容易修改到亮度。
因此才採用YUV模型，維持原本色彩的亮度Y，並修改想要的色彩值UV。

p.s. RGB灰階值 = R+G+B/3

此圖為YUV模型色彩，{Y=128, U=0-255, V=0-255}並轉換為RGB輸出

下方為轉換公式:

[{ 1, -0.00093,  1.401687},     [ Y-0,           [ R,

 { 1, -0.3437,  -0.71417 },  X    U-128,     =     G,

 { 1,  1.77216,  0.00099 }]       V-128 ]          B ]

YUV轉換成RGB色彩值輸出值須介於0-255
故大於255則設為255、小於0則設為0

此圖為選擇模型顏色轉換後結果

選色的方法:

TColor SelectedColor = this->ImageModelYUV->Picture->Bitmap->Canvas->Pixels[X][Y];

this->ImageSelected->Canvas->Brush->Color = SelectedColor;

this->ImageSelected->Canvas->FillRect(Rect(0,0,ImageSelected->Width,ImageSelected->Height));

到Bitmap->Canvas->Pixel[X][Y]，Pixel回傳值為TColor，因此宣告一個TColor存放顏色
並填滿一個Image就可以知道選到什麼顏色了。

為了將圖形轉換成想要的圖片色彩又不失亮度的資訊

1.將圖片Pixel的RGB轉換成YUV => 可以得到Pixel的亮度Y(這個值是我們要保留的)
2.將選擇的色彩RGB轉換成YUV => 可以得到色彩的彩度UV，取代步驟1.的UV即可
3.將YUV( Y=步驟1.的Y, U=步驟2.的U, V=步驟2.的V )轉換成RGB，在輸出到Image元件就完成了。

上三個步驟去對圖片每個Pixel重複做，就可以只輸出單一色調了。