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Octave でカラー画像の勾配強度画像とガウシアンフィルタ（カラー画像を入力、出力とする）

ガウシアンフィルタと勾配の Octave のプログラム例を示す．

◆ このWeb ページで行うこと

* Octave での画像ファイルの入出力については，別のページで説明している．

前準備

Octave のインストール

必見 Web ページ: http://www.csse.uwa.edu.au/~pk/Research/MatlabFns/

必見 Web ページ: http://www.eecs.berkeley.edu/Research/Projects/CS/vision/bsds/

説明に使うカラー画像　　

この Web ページの手順をそのままなぞる場合には， 下記の手順で画像ファイルのダウンロードと確認を行う．

  1. 画像ファイルのダウンロード

    ◆ 使用する画像ファイルのダウンロード手順例 

    cd /tmp
curl -O https://www.kkaneko.jp/sample/lena_std.jpg
curl -L https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/data/fruits.jpg?raw=true -o fruits.jpg
curl -O https://www.kkaneko.jp/sample/test.bmp
  2. Octave の起動 
    octave
  3. 確認のため，表示してみる。

    画像ファイルを変数 に読み込み表示

    * Windows では「imread("r:/lena_std.jpg");」のようになる． 

    rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
rgb2 = imread("/tmp/fruits.jpg");
rgb3 = imread("/tmp/test.bmp");

colormap(gray(256));
imshow(rgb);
imshow(rgb2);
imshow(rgb3 * 255);
元画像

Octave で勾配強度画像を生成する

勾配強度画像

* 事前準備

http://www.eecs.berkeley.edu/Research/Projects/CS/vision/bsds/ で，「Util」をクリック． 「Lab2RGB.m」と 「RGB2Lab.m」をダウンロード．わかりやすいディレクトリに置いておく.

* 勾配強度画像を表示する Octave プログラム例

勾配強度は gradient を使って求める． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示． 

source "RGB2Lab.m"
source "Lab2RGB.m"
rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");

[Dx, Dy] = gradient(double(rgb));
D = sqrt( Dx .* Dx + Dy .* Dy );
DD = imadjust(D, [min(min(D(:,:,1))) min(min(D(:,:,2))) min(min(D(:,:,3))); max(max(D(:,:,1))) max(max(D(:,:,2))) max(max(D(:,:,3)))]);
colormap(gray(256));
imshow( DD );

◆ 実行結果の例

横方向の勾配

* 横方向の勾配を表示する Octave プログラム例

横方向の勾配は gradient を使って求める(Dx に入る)． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示． 

source "RGB2Lab.m"
source "Lab2RGB.m"
rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");

[Dx, Dy] = gradient(double(rgb));
D = abs(Dx); 
DD = imadjust(D, [min(min(D(:,:,1))) min(min(D(:,:,2))) min(min(D(:,:,3))); max(max(D(:,:,1))) max(max(D(:,:,2))) max(max(D(:,:,3)))]);
colormap(gray(256));
imshow( DD );

◆ 実行結果の例

縦方向の勾配

* 縦方向の勾配を表示する Octave プログラム例

縦方向の勾配は gradient を使って求める(Dy に入る)． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示． 

source "RGB2Lab.m"
source "Lab2RGB.m"
rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");

[Dx, Dy] = gradient(double(rgb));
D = abs(Dy); 
DD = imadjust(D, [min(min(D(:,:,1))) min(min(D(:,:,2))) min(min(D(:,:,3))); max(max(D(:,:,1))) max(max(D(:,:,2))) max(max(D(:,:,3)))]);
colormap(gray(256));
imshow( DD );

◆ 実行結果の例

ガウシアン平滑化 (Isotropic Gaussian Smoothing)

* 事前準備

http://www.eecs.berkeley.edu/Research/Projects/CS/vision/bsds/ で，「Util」をクリック． 「Lab2RGB.m」と 「RGB2Lab.m」をダウンロード．わかりやすいディレクトリに置いておく.

* ガウシアン平滑化を行う Octave プログラム (Octave program for Isotropic Gaussian Smoothing)

「"Bilateral"」は ガウシアン平滑化 「sigma = 6)」の部分は調整してください

* Octave 3.6.1, Ubuntu 11.10 で動作確認済み． 

source "RGB2Lab.m"
source "Lab2RGB.m"
rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
[lab(:,:,1), lab(:,:,2), lab(:,:,3)] = RGB2Lab(rgb);
flab = imsmooth(lab, "Gaussian", sigma = 6); 
frgb = Lab2RGB( flab(:,:,1), flab(:,:,2), flab(:,:,3) );
colormap(gray(256));
imshow(rgb2);

◆ 実行結果の例

Octave でガウシアンフィルタと勾配強度の組み合わせ

ガウシアンフィルタと勾配強度の組み合わせ

ガウシアンフィルタを適用した後で，勾配強度を求める（勾配強度の値を正規化して表示） 

source "RGB2Lab.m"
source "Lab2RGB.m"
rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");

[lab(:,:,1), lab(:,:,2), lab(:,:,3)] = RGB2Lab(rgb);
flab = imsmooth(lab, "Gaussian", sigma = 6); 
frgb = Lab2RGB( flab(:,:,1), flab(:,:,2), flab(:,:,3) );

[Dx, Dy] = gradient(double(frgb));
D = sqrt( Dx .* Dx + Dy .* Dy );
DD = imadjust(D, [min(min(D(:,:,1))) min(min(D(:,:,2))) min(min(D(:,:,3))); max(max(D(:,:,1))) max(max(D(:,:,2))) max(max(D(:,:,3)))]);
colormap(gray(256));
imshow( DD );

◆ 実行結果の例

ガウシアンフィルタと横方向の勾配の組み合わせ

* 横方向の勾配を表示する Octave プログラム例

ガウシアンフィルタを適用した後で，横方向の勾配（求まった勾配値を正規化して表示）

横方向の勾配は gradient を使って求める(Dx に入る)． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示． 

source "RGB2Lab.m"
source "Lab2RGB.m"
rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");

[lab(:,:,1), lab(:,:,2), lab(:,:,3)] = RGB2Lab(rgb);
flab = imsmooth(lab, "Gaussian", sigma = 6); 
frgb = Lab2RGB( flab(:,:,1), flab(:,:,2), flab(:,:,3) );

[Dx, Dy] = gradient(double(frgb));
D = abs(Dx); 
DD = imadjust(D, [min(min(D(:,:,1))) min(min(D(:,:,2))) min(min(D(:,:,3))); max(max(D(:,:,1))) max(max(D(:,:,2))) max(max(D(:,:,3)))]);
colormap(gray(256));
imshow( DD );

◆ 実行結果の例

ガウシアンフィルタと横方向の勾配の組み合わせ

* 縦方向の勾配を表示する Octave プログラム例

ガウシアンフィルタを適用した後で，縦方向の勾配（求まった勾配値を正規化して表示）

縦方向の勾配は gradient を使って求める(Dx に入る)． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示． 

source "RGB2Lab.m"
source "Lab2RGB.m"
rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");

[lab(:,:,1), lab(:,:,2), lab(:,:,3)] = RGB2Lab(rgb);
flab = imsmooth(lab, "Gaussian", sigma = 6); 
frgb = Lab2RGB( flab(:,:,1), flab(:,:,2), flab(:,:,3) );

[Dx, Dy] = gradient(double(frgb));
D = abs(Dy); 
DD = imadjust(D, [min(min(D(:,:,1))) min(min(D(:,:,2))) min(min(D(:,:,3))); max(max(D(:,:,1))) max(max(D(:,:,2))) max(max(D(:,:,3)))]);
colormap(gray(256));
imshow( DD );

◆ 実行結果の例