| Home | Course Index | << Prev | PDF Version of this Page |
 |
Course IPCis: Image Processing with C#
|
 Let me know what you think |
 Projekt convolution1 Seitenaufbau, Bildaufbau Unterprogamm convolution Rangordnungsfilter Noise und Clear Experimente Weitere Aufgaben |
Main Menu nach dem Start von VS 2010: File → New Project... → Installed Templates: Windows Forms Application
Name: convolution1 → OK
Sie müssen zwei überflüssige Files löschen: Form1.Designer.cs und Program.cs.
Außerdem löschen Sie den gesamten Code von Form1.cs.
 |
Schreiben in das leere Codefenster Form1.cs folgenden Code:
using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
public class Form1 : Form
{ [STAThread] static void Main() { Application.Run( new Form1() ); }
const Int32 xSize = 11;
const Int32 ySize = 12;
Byte[,] i0 = new Byte[ySize,xSize];
Int32[,] kernel;
Brush[] brush = new Brush[10];
Button[] button = new Button[ySize];
Int32 i, x, y, dx, dy, n;
public Form1()
{ BackColor = Color.White;
Text = "Convolution1";
SetStyle( ControlStyles.ResizeRedraw, true );
Width = 800;
Height = 600;
for ( i=0; i < 10; i++ )
brush[i] = new SolidBrush(Color.FromArgb( i*25, i*25, i*25 ) );
for ( y=0; y < ySize; y++ )
{ button[y] = new Button();
Controls.Add( button[y] );
button[y].BackColor = Color.Gray;
button[y].Text = "nothing";
button[y].Name = y.ToString();
button[y].Click += new EventHandler( do_it );
}
button[0].Name = button[0].Text = "Homunculus";
button[1].Name = button[1].Text = "Convolution 3x3";
button[2].Name = button[2].Text = "Convolution 5x5";
button[3].Name = button[3].Text = "Ranking Filter 3";
button[4].Name = button[4].Text = "Noise";
button[5].Name = button[5].Text = "Clear";
}
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{ Graphics g = e.Graphics;
Rectangle r = ClientRectangle;
dx = r.Width / (xSize+2);
dy = r.Height / ySize;
for ( y=0; y < ySize; y++ )
{ button[y].Top = y*dy+1;
button[y].Left = xSize*dx+1;
button[y].Width = 2*dx-2;
button[y].Height = dy-2;
}
for ( y=0; y < ySize; y++ )
for ( x=0; x < xSize; x++ )
g.FillRectangle( brush[i0[y,x]], x*dx, y*dy, dx, dy );
}
protected void do_it( object sender, System.EventArgs e )
{ switch( ((Button)sender).Name)
{ case "Homunculus"://***************************************
i0 = new Byte[,]{ {9,0,0,0,0,0,0,0,0,0,9},
{0,0,0,0,9,9,9,0,0,0,0},
{0,0,0,0,9,5,9,0,0,0,0},
{0,0,0,0,9,9,9,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,9,0,0,0,0,0},
{0,9,9,9,9,9,9,9,9,9,0},
{0,0,0,0,9,9,9,0,0,0,0},
{0,0,0,0,9,9,9,0,0,0,0},
{0,0,0,0,9,0,9,0,0,0,0},
{0,0,0,0,9,0,9,0,0,0,0},
{0,0,0,0,9,0,9,0,0,0,0},
{9,0,0,0,0,0,0,0,0,0,9} };
Invalidate();
break;
}
}
}
Klicken Sie Debug → Start Without Debugging Ctrl F5. Erproben Sie das Programm. Nur der erste Button "Homunculus" tut etwas, alle anderen sind tot.
| |
Version2: Beenden Sie Ihr Programm convolution1.
Schreiben Sie eine neue Funktion unterhalb der Klammer, die protected void do_it(...) abschließt, aber noch vor die Klammer, die das Hauptprogramm public class Form1 : System.Windows.Forms.Form abschließt:
private void convolution( Int32 Z )
{ if ( Z != 3 & Z != 5 ) return;
Z = (Z - 1) / 2;
Single[,] help = new Single[ySize,xSize];
Single gray, factor, min = Single.MaxValue, max = Single.MinValue;
Int32 xx, yy, xxx, yyy, weight, sum, divisor;
for ( y=0; y < ySize; y++ )
for ( x=0; x < xSize; x++ )
{ sum = divisor = 0;
for ( yy = 0; yy <= 2*Z; yy++ )
{ yyy = y+yy-Z;
if (yyy < 0 | yyy >= ySize) continue;
for (xx = 0; xx <= 2*Z; xx++ )
{ xxx = x+xx-Z;
if (xxx < 0 | xxx >= xSize) continue;
weight = kernel[yy,xx];
sum += i0[yyy,xxx] * weight;
divisor += weight;
}
}
if ( divisor <= 1 ) gray = (Single)sum;
else gray = (Single)sum / (Single)divisor;
if ( gray > max ) max = gray;
if ( gray < min ) min = gray;
help[y,x] = gray;
}
factor = 9.0f / (max - min);
for ( y=0; y < ySize; y++ )
for ( x=0; x < xSize; x++ )
i0[y,x] = (Byte)( factor * ( help[y,x] - min ) );
}
Schreiben Sie folgende neuen Cases unterhalb des letzten break; von case "Homunculus": im Event Handler protected void do_it(...):
case "Convolution 3x3"://**********************************
kernel = new Int32[,] { {0,1,0},
{1,4,1},
{0,1,0} };
convolution( 3 );
Invalidate();
break;
case "Convolution 5x5"://**********************************
kernel = new Int32[,] { {0, 0, 0, 0, 0},
{0,-1,-1,-1, 0},
{0,-1,10,-1, 0},
{0,-1,-1,-1, 0},
{0, 0, 0, 0, 0} };
convolution( 5 );
Invalidate();
break;
Klicken Sie Debug → Start Without Debugging Ctrl F5. Erproben Sie die beiden Filter.
| |
Version3: Beenden Sie Ihr Programm convolution1.
Schreiben Sie folgende neuen Cases unterhalb des letzten break; von case "Convolution 5x5": im Event Handler protected void do_it(...):
case "Ranking Filter 3"://*********************************
Byte[,] help = new Byte[ySize,xSize];
Byte[] a = new Byte[9];
for ( y = 0; y < ySize; y++ )
for ( x = 0; x < xSize; x++ )
{ n = 0;
Array.Clear(a,0,9);
try { a[n++] = i0[y-1,x-1]; } catch {}
try { a[n++] = i0[y-1,x ]; } catch {}
try { a[n++] = i0[y-1,x+1]; } catch {}
try { a[n++] = i0[y ,x-1]; } catch {}
try { a[n++] = i0[y ,x ]; } catch {}
try { a[n++] = i0[y ,x+1]; } catch {}
try { a[n++] = i0[y+1,x-1]; } catch {}
try { a[n++] = i0[y+1,x ]; } catch {}
try { a[n++] = i0[y+1,x+1]; } catch {}
Array.Sort(a,0,n);
help[y,x] = a[n/2];
}
for ( y=0; y < ySize; y++ )
for ( x=0; x < xSize; x++ )
i0[y,x] = help[y,x];
Invalidate();
break;
Klicken Sie Debug → Start Without Debugging Ctrl F5. Erproben Sie den Rangordnungsfilter.
| |
Version4: Beenden Sie Ihr Programm convolution1.
Schreiben Sie folgende neuen Cases unterhalb des letzten break; von case "Ranking Filter 3": im Event Handler protected void do_it(...):
case "Noise"://*******************************************
Random random = new Random();
for ( y=0; y < ySize; y++ )
for ( x=0; x < xSize; x++ )
{ Int32 noise = random.Next() % 3 - 1;
noise += i0[y,x];
if (noise < 0) i0[y,x] = 0;
else if (noise > 9) i0[y,x] = 9;
else i0[y,x] = (Byte)noise;
}
Invalidate();
break;
case "Clear"://*******************************************
for ( y=0; y < ySize; y++ )
for ( x=0; x < xSize; x++ ) i0[y,x] = 0;
Invalidate();
break;
Klicken Sie Debug → Start Without Debugging Ctrl F5. Erproben Sie Noise (auch mehrfach drücken) und Clear.
| |
(1) Erproben Sie andere 3x3 Filterkerne:
-2, 1, 1 1, 1,-2 -2, 1, 1 = Filter für linke Kanten 1, 1,-2 = Filter für rechte Kanten -2, 1, 1 1, 1,-2 -2,-2,-2 1, 1, 1 1, 1, 1 = Filter für obere Kanten 1, 1, 1 = Filter für untere Kanten 1, 1, 1 -2,-2,-2 -1,-1,-1 1, 1, 1 -1, 8,-1 = Filter für einsame Pixel 1,-8, 1 = Filter für einsame Löcher -1,-1,-1 1, 1, 1
(2) Entwerfen Sie weitere 3x3 Filterkerne speziell für die linke Hand, für die rechte Hand und 5x5 Filterkerne für beide Füße und für den Hals des Homunculus.
Bauen Sie diese in die Buttonleiste ein.
(3) Variieren Sie den Homunculus und beobachten Sie die Ergebnisse Ihrer Filterkerne.
(4) Verschieben Sie im Rangordnungsfilter das ausgewählte Pixel (Befehl help[y,x] = a[n/2];) nach höheren oder nach niederen Rangordnungen. Beobachten Sie die Änderungen.
| |
Klicken Sie auf Help in der Menüleiste von Visual Studio. Klicken Sie auf das Untermenü Index.
Gehen Sie in das Feld Filtered by: und wählen Sie dort .NET Framework. Dann geben Sie im Feld Look for: folgende Schlüsselwörter ein und lesen Sie die Texte:
Array class, all members, Suchen sie die Methoden Clear und Sort.
Erarbeiten Sie sich die Logik der 4 verschachtelten for-Schleifen im Unterprogramm convolution.
Programmieren Sie eine vereinfachte myconvolution-Funktion der festen Größe 3x3.
| top of page: |