IB111- Domácí úkol 6 (25 b)
Skupina 28 (pondělí 12:00 - 13:50) 19.12.2016 22:00
Ceká vás poslední domácí úkol, který se bude zabývat bitmapovou grafikou. Tentokrát nebudeme vytvářet hru, ale pokusíme se o vytvoření programu, který možná využijete i v praxi. V této domácí úloze dostáváte poměrně velký prostor pro vaše nápady, budete si vymýšlet i vlastní funkce. Nebojte se tedy experimentovat.
Výsledkem tohoto úkolu bude sada nástrojů pro dávkové zpracovávání obrázků. Sada nástrojů se bude skládat z několika funkcí vytvořených podle této šablony:
jmeno_funkce(
jmeno_vstupniho_souboru , jmeno_vystupniho_souboru , dalsi_parametry
)
Jméno souboru může být celá jeho absolutní nebo relativní cesta. Každá funkce bude aplikovat právě jeden filtr na obrázek uložený ve vstupním souboru. Výsledek uloží do výstupního souboru.
Filtr zde chápeme jako funkci, která nějak modifikuje vstupní obrázek jako celek. Například funkce převádějící barevný obrázek na černobílý je filtr. Naopak štětec v grafickém programu nikoliv, protože nepracuje s celým obrázkem a vyžaduje další informace (klikání) od uživatele.
Zadání 1. část:
Vaším úkolem je vymyslet několik takových filtrů a implementovat je do jednoho * .py souboru, který budete odevzdávat. Za každý filtr můžete získat až 4 body, ve výjimečných případech 5 bodů. Body budu přidělovat podle složitosti zvoleného filtru. Například jednoduchý filtr, který z obrázku odstraní červený kanál, bude hodnocen maximálně třemi body. Naopak filtr, který umožní vynásobit každou barevnou složku jiným číslem (včetně nuly), je obecnější a může získat 4 body. Nespoléhejte se tedy na to, že vytvoříte pouze 5 filtrů a všechny budou hodnoceny pěti body. Triviální filtry jako například identita získají maximálně 1 bod. Doporučuji implementovat alespoň sedm filtrů.
1
Náměty:
Uvedu zde několik filtrů, kterými se můžete nechat inspirovat. Můžete vytvořit tyto filtry nebo si vymyslet vlastní:
• Zmenšení nebo zvětšení obrázku:
def scalelmage(inputFile, outputFile, newSizeX, newSizeY):
# pokud je newSizeX == 0 nebo newSizeY == 0,
# tak obrázek zachová poměr stran
# todo . . .
scalelmage("input.png", "output.png", 640, 0)
• Vynásobení každého barevného kanálu konstantou:
def multiplyColors( inputFile , outputFile , redCoef, greenCoef , blueCoef
) :
# red * redCoef, green * greenCoef,
# todo . . .
multiplyColors("input.png", "output.png", 1, 0.5, 0)
2
Detekce hran v obrázku nebo obecná konvoluce (Laplaceův filtr, Sobelův filtr, ...):
def detectEdges(inputFile, outputFile):
# barva nového pixelu je vypočítaná
# z původní barvy a barvy sousedu
# todo .. .
detectEdges("input.png", "output.png")
• Vytvoření bílého okraje pro obrázky vkládané do textu:
def addWhiteBorder(inputFile, outputFile, borderSize):
# vytvoří bily rámeček,
# který plynule přechází do obrázku
# todo . . .
addWhiteBorder("input.png", "output.png", 10)
Vytvoření jednobarevné masky pomocí prahování (vhodné například pro OCR, složitější varianta dynamicky mění hodnotu prahu na různých souřadnicích v obrázku):
def applyTreshold( inputFile, outputFile , tresholdRed , tresholdGreen, tresholdBlue
) :
# pro kazdy kanál zvlast:
# pokud je hodnota vetší nez treshold ,
# zaokrouhlím na 255, jinak na nulu
# todo . . .
applyTreshold("input.png", "output.png", 128, 64, 32)
• Cokoliv dalšího vás napadne:
def contour(inputFile, outputFile):
# todo . . .
contour("input.png", "output.png")
4
Další inspiraci můžete získat třeba ze seznamu filtrů, které podporuje volně šiřitelný program GIMP:
GNU Image Manipulation Program
El
Soubor Upravit Vybrat Zobrazení Obrázek Vrstva Barvy Nástroje Filtry Okna Nápověda
Hrana,..
Laplaceův operátor Neon,,.
Rozdíl Gaussovských rozostření,. Sobelúv operátor...
]
$ Zopakovat poslední Ctrl+F
|H| Znovu zobrazit poslední Shift+Ctrl+F
'í3 Resetovat všechny filtry
Rozmazat
Vylepšit ►
Zkreslení ►
Světlo a stín ►
Sum ►
Detekovat hrany ►
Obecné ►
Kombinovat ►
Umělecké ►
Dekorovat ►
Mapa ►
Vykreslit ►
Web ►
Animace
Alfa do loga ►
Python-Fu ►
Script-Fu
Zadání 2. část:
Nakonec vytvořte funkci demo(inputFileName), která aplikuje všechny vaše filtry na zadaný obrázek a výsledky uloží do souborů s názvy outl.png, out2.png, .... Funkce demo bude vypadat například takto:
def demo(inputFile) :
scalelmage(inputFile, "outl.png", 640, 0) multiplyColors(inputFile, "out2.png", 1, 0.5, 0) detectEdges(inputFile, "out3.png") addWhiteBorder(inputFile, "out4.png", 10) applyTreshold(inputFile, "out5.png", 128, 64, 32) contour(inputFile, "out6.png")
Tímto pro vás zadání domácí úlohy končí, ale přesto doporučuji tento text dočíst do konce. Zajímavost:
Vaše funkce můžete spouštět z příkazové řádky stejně jako ostatní programy. Příkaz pro spuštění funkce foo() v souboru soubor.py může vypadat třeba takto:
python -c "import soubor; soubor.foo()"
Po malé úpravě můžete spouštět vaše funkce jako celé programy v jazyce Python. Například tento kód načte argumenty přímo z příkazové řádky a předá je vaší funkci:
5
import sys
print("Number of arguments:", len(sys.argv), "arguments.") print("Argument List:", str(sys.argv))
if len(sys.argv) == 6: multiplyColors( sys.argv [1] , sys.argv [2] , float(sys.argv[3]) , float(sys.argv[4]) , float(sys.argv[5])
)
else :
print("Incorrent number of arguments.") print("Please use the following format:") print("muliplyColors