Week 14: JPEG 壓縮標準 (1)

1. 維基百科: JPEG中文條目, JPEG英文條目

2. 規格書 CCITT Rec. T.81 (1992 E) "INFORMATION TECHNOLOGY – DIGITAL COMPRESSION AND CODING OF CONTINUOUS-TONE STILL IMAGES – REQUIREMENTS AND GUIDELINES"

3. 範例影像 Rex.jpg



4. Rex.jpg 檔案內容 (16 進位表示) : Rex.PDF

5. PSPad

Week 13: Huffman Coding

本週可課程主題介紹霍夫曼編碼法 (Huffman Coding):

1. 維基百科條目: 霍夫曼編碼 (Huffman Coding)

2.

Week 11: 色彩模型 (2)

今天講解的程式碼有:

1. Mixture Model
2. 以 2D 平面影像顯示 3D 色彩模型, 包含 RGB 與 YUV 色彩模型



展示的程式效果(未詳細講解程式碼, 下週講解程式碼)

1. 彩色轉灰階 Y , 再轉成半色調 halftone 黑白影像 (用Photoshop示範)
2. 將彩色影像轉成單色調影像

講解的理論有:

1. 顏色的專業術語: 亮度, 濃度(飽和度), 色調 , 即 HSI 色彩模型
2. 使用 C++ Builder 的 ColorDialog 來講解顏色展示與選擇
3. 亮度 Y 與色差 YV, 即 YUV 色彩模型

延伸閱讀:

1. 使用整數資料形態運算完成 RGB 與 YUV 色彩模型之轉換:
MSDN: Converting Between YUV and RGB

2. 印象派:
Claude Monet's famous painting Impression: Sunrise

Week 10: 色彩模型 (1)

1. 期中考檢討

2. RGB 色彩模型 ( RGB color model )

程式實作:

a. 三原色的混色



b. RGB 色彩方塊 (RGB Color Cube)

利用 256*256 大小之影像, 固定三個色彩之其中一個色彩, 然後利用迴圈,將所有顏色變化組合顯示於影像之中。







2. HSI 色彩模型

Week 8: 空間濾波器實作

1. 平滑空間濾波器

a. 平滑線性濾波器



b. 排序統計(非線性)濾波器



範例程式: Salt-and-Pepper Noise



實驗結果:


Waterlily 原圖 (512*512) format: bmp


使用範例程式 Salt-and-Pepper Noise 加入 6% 胡椒鹽雜訊!


使用 3*3 中值濾波器處理被加了 6% 胡椒鹽雜訊影像的結果。


使用範例程式 Salt-and-Pepper Noise 加入 10% 胡椒鹽雜訊!


使用 3*3 中值濾波器處理被加了 10% 胡椒鹽雜訊影像的結果。


2. 銳化空間濾波器









Homework 2: 空間濾波器實作

本次作業分成以下 3 部分:

a. 實作以下三類空間濾波器: 平滑化, 銳化, 中值濾波器。

b. 對不同圖片進行實驗。

c. 實驗結果討論

d. 心得

本作業繳交期限: 2012/11/15

Week 7: Photoshop Levels & Curve 實作

1. Photoshop CS5 Levels



a. C++ Builder 程式實作

首先, 使用 4 個 TEdit 元件來分別輸入 Input Levels 與 Output Levels 的最大值與最小值。然後在將 Input Levels 與 Output Levels 的對應函數圖形顯示出來。



b. 範例程式

2. Photoshop CS5 Curve



二次曲線 - 拋物線的方程式為 Y = a X^2 + b X + c
因為通過 (0, 0)
所以 c = 0

因為通過(255, 255)
所以 255 = 255*255 a + 255 b
等號兩邊同時除以 255 , 得到 1 = 255 a + b
所以 b = 1 - 255 a

方程式變成 Y = a X^2 + ( 1-255a) X

使用者輸入的點若是落在(x, y), 那麼, 就可以求出 a 的係數了!
a = (y-x)/(x^2-255x)

接著就可以用程式算出 b 係數!
b = 1 - 255 a

方程式就大功告成了!

a. C++ Builder 程式實作












b. 範例程式

3. 影像放大與縮小之概念介紹

4. 影像旋轉之概念介紹

Week 6: Photoshop Levels & Curve

1. Photoshop Levels



2. Photoshop Curve



3. Spatial Filtering

Week 5: Image 色彩統計資訊

1. 直方圖 (histogram)

From Image Processing Class

Sample Program - Histogram

Week 4: 範例程式講解

1. TBitmap::ScanLine

Byte *bPtrImageRow;
bPtrImageRow1 = (Byte *)Image1->Picture->Bitmap->ScanLine[j];
Image1->Refresh();


2. 範例程式講解

　a. 負片

　b. R、G、B 單色影像

　c. 灰階影像

Week 3: C++ Builder 之影像元件 TImage

1. 開啟與儲存 BMP 影像
2. Properties



ColorDialog1->Execute();
Image1->Canvas->Brush->Color =(TColor)RGB(130,67,33);
Image1->Canvas->FillRect(Rect(50,100,80,200));
Image1->Canvas->Pen->Color = ColorDialog1->Color;
Image1->Canvas->MoveTo(100,100);
Image1->Canvas->LineTo(100,200);
Image1->Canvas->Pixels[150][150] = clGreen;

3. Events

Week 2: C++ Builder 基本概念

1. 影像處理可以做什麼?

人們對於數位影像處理方法的興趣來自於兩個主要的應用領域: 改善影像資訊供人理解之用, 以及處理影像資料供自動機器感知所需的儲存、傳輸與表示。

2. [實作課程] C++ Builder 程式設計概念

C++ Builder [ 維基百科, 官網, 台灣總代理興德資訊 ] 是 CodeGear 針對 C++ 程式語言所開發的快速應用程式開發工具 ( Rapid Application Development, RAD ), CodeGear 為 C++ 加入了許多的視覺化元件, 配合整合開發環境 ( Integrated Development Environment, IDE ), 推出了 C++ Builder 這個產品, 加速了一個視窗應用程式的開發。

(1) applications, project file, exe file
(2) units, cpp file, object file
(3) forms, frm file
(4) header file
(5) VCL ( visual component library )

(6) components, component palette




(7) objects
(8) object inspector



(9) properties
(10) events
(11) methods
(12) event-driven programming ( 事件驅動程式設計 )


延伸閱讀: software development process

Week 1: 2012F 課程說明

1. 評分百分比

a. 期中考:　( 30% )
b. C++ Builder 程式作業:　( 40% )
c. 小考: ( 20% )
d. 其他報告: ( 10% )

2. 什麼是影像(image)? [PART 1]

a. 什麼是影像?

b. 與音樂之間的差別是什麼?

時間軸(樂譜)上音階的變化 VS 平面空間(畫布)上色彩的變化

c. 數位化是什麼? 　

空間上的數位化 (取樣, sampling): 解析度 (resolution) 　
色彩上的數位化 (量化, quantization): 位元深度 (bit depth) 　

d. 如何取得影像? 　　

i. 相機 (底片機, 數位相機): 光圈、快門、感光元件、曝光值
ii. 用攝影機可以嗎? : 每秒可以拍攝幾個劃面 (frame per sec, fps)
iii. 還有其他的取像設備嗎?

e. 照片又是什麼? 要印多大張?

YouTube: 紅外線自動數位相機

紅外線自動數位相機 - 黑熊正面



【聯合報 2012/03/27 記者湯雅雯 台北報導】原始新聞連結

台灣黑熊搖臀秀 鹿野山區「全都錄」

「熊出沒，請注意！」告示牌不是掛假的，林務局台東林管處在鹿野、關山架設十二支紅外線自動相機，兩年來首度拍下台灣黑熊的身影，這隻黑熊不僅在鏡頭前搖屁股，還玩弄攝影機，上演「鹿野黑熊野台秀」。

在黃金卅秒的畫面中，很清楚看到一隻黑熊扭阿扭、從草叢中走過，隨即背對鏡頭坐下來、四處張望，甚至還「熊」心未泯，走到攝影機前，好奇玩弄鏡頭，只見一下拍到牙齒、一下看見鬃毛，等到清楚拍到「胸口白色Ｖ領」，就確定牠是正港的「台灣黑熊」。

「黑熊媽媽」屏科大副教授黃美秀研判，牠是一隻體型約一百公斤、身形壯碩，長得相當漂亮的成年「公熊」。至於年紀，必須從牙齒判斷。
去年七月台東盛傳「熊出沒」，台鐵還差點撞上黑熊，但現場只見熊跡、爪痕，如今黑熊被拍到了，是否同一隻？黃美秀說，黑熊活動範圍相當廣，難推斷。

值得一提的是，台東林管處育樂課課長黃群策說，鹿野這次拍到黑熊的位置，海拔僅八百多公尺，不僅是拍過黑熊最低的海拔紀錄，也和去年火車差點撞上黑熊的海拔位置差不多。黃美秀說，台灣黑熊相當敏感，只要附近有人活動，就會躲得遠遠，國內一直缺乏台灣黑熊資料，能拍到影像彌足珍貴。

林務局表示，這一次除了拍到台灣黑熊，也記錄到水鹿、長鬃山羊、山羌、黃猴貂及藍腹鷴等影像，顯示野生動物棲地保育有成。

林管處偷拍 台灣黑熊頭好壯壯

（中央社 記者楊淑閔 台北26日電） 原始新聞連結

農委會林務局台東林管處善用紅外線自動相機的輔助，順利在野外取得保育類野生動物影像，保存了台灣黑熊、水鹿、長鬃山羊、山羌、台灣獼猴、黃猴貂，以及藍腹鷴等珍貴影像。

由於數位相機愈來愈普遍，且售價平實，加上一些小技術，拿來定點偷拍野生動物，已成良好工具，讓野生動物調查有影片、有證據。

農委會林務局今天發表，旗下的台東林管處利用紅外線自動相機的輔助，在野外取得十分珍貴的保育類野生動物影像，包括台灣黑熊等動物影像。

林務局台東林管處關山工作站課員羅雙喜說，台東林管處現在使用的紅外線相機，還裝有熱感應裝置，有動物靠近，就啟動拍攝10秒鐘，相機記憶卡是8G，可以拍4個小時的影像，電池可撐2個月到半年不等，所以大約是2個月到半年才去收一次成果。

林管處指出，利用紅外線自動攝影機拍到的野生動物中，沒想到台灣黑熊是常客，出現頻率頗高，專家鑑定認為應該是成年黑熊，體重上百公斤，頭好壯壯，黑熊有時還會發現隱藏良好的攝影機，會去拍打它。

山羌也拍到很多，顯示族群數量穩定；而水鹿則是鏡頭前最優雅的，會慢慢走來，慢慢地離開。

YouTube: 太巴朗民謠

這段影片的圖片也是各種色調的圖片組合而成的!

News: 北市公有停車場查贓車 最快下月上路

〔自由時報 2012/03/07 記者蔡偉祺 台北報導〕

「贓車禁入！」台北市現有一百處公有停車場都設有車牌辨識系統，原本是來管控、確認車輛進出，未來也將成為查贓車的利器。停管處將和警方合作，在資料庫中納入贓車車牌號碼，未來只要車牌被掃描回傳，經過資料庫比對為贓車，就會出現警示，並迅速通報警方處理。

停管處機電科長劉至得說，停車場出入口設置車牌辨識系統，在民眾進場停車時，會同時記錄票卡和車牌號碼，出場時也會再確認，可以防止少繳費的逃票行為，且系統辨識率高達百分之九十九。

劉至得說，目前計畫和警方合作，將這套停車場車牌辨識系統，做為協助查緝贓車的工具。

劉至得解釋，未來會將警方提供的贓車資料輸入停管處的主機資料庫中，隨時比對各停車場的車牌辨識系統連線回傳的資訊，只要回傳的車號在資料庫被比對出是贓車車號，系統會馬上通知停車場管理人員，經過現場確認無誤，就會立刻通知警方前往處理，預估整個流程在三到五分鐘內就可完成。

劉至得還說，目前廠商已著手修改程式，這項計畫預計三月底開始測試，若運作順利，四月就可以正式上路。

2011F 成績已經結算

成績已經繳交送出, 同學可以自行上網查詢了。

修課人數60人, 不及格率剛好30%, 比去年修課人數40人, 不及格率20%, 多了10%。

這學期的課程, 理論部分比去年重, 所以成效我覺得不是很好。

明年我會改到一般 E 化教室上課。

理由是如果不先弄懂原理及演算法, 就算坐在電腦前面, 也是腦袋空空, 完全不會寫程式。

Week 19: 補考

作業四:

1. 調色盤 #0, #5, #12 #15 的 RGB 色彩值? (20%)

2. 解碼最前面 20 個 9-bit codes 的值, 請用 16 進位的方式表示出來。 (20%)

3. 將上述 20 個 codes 用 LZW 解壓縮, 請問解壓縮後的結果為何? (20%)

4. 20 個 codes 解壓縮完, Dictionary 的狀況為何? (20%)

5. 最後一個 LZW 區塊的大小為何? (20%)

　G :

　

　H :

　I :

　J :

　

2011F 平時成績

平時成績尚未結算
目前公布在 Google Docs 中,

作業缺交的, 請於星期二 12:00 以前補齊。