画像処理100本ノック!!
画像処理の初学者のための問題100問。
これは画像処理の基本的処理の知識を身に着け、アルゴリズムを理解するための100本ノックです。
ここに載っている問題はOpenCVでAPIが用意されているものが殆どですが、あえてそれを自分の手で実装してください。
まだ作成中なので、随時更新していきます。なので問題の難易度の順番もめちゃくちゃです。
なるべくポピュラーなものを採用していますが、ネタ切れであんまり聞かないものもあります笑
たまに答えの画像で値がおかしくなっている箇所が数箇所あります。(現在BucubicとDCTで確認) そこらへんはそのうち直します
Recent
- 【New!】2019.1.10. Q.51-53 モルフォロジー勾配 などを追加
- 【New!】2019.1.9. Q.47-50 モルフォロジー処理 などを追加
環境設定
Python-3.6でやって下さい。 (解答はPython-3.6です)
1. Minicondaのインストール
https://conda.io/miniconda.html のサイトからMinicondaをインストールします。
Minicondaがインストールできたら、以下コマンドで仮想環境を作成します。
$ conda create python=3.6 -n gasyori100
作成できたら、以下コマンドで仮想環境を動作します。
$ source actiavte gasyori100
するとこうなります。
(gasyori100) :~/work_space/Gasyori100knock/ :$
2. パッケージのインストール
以下のコマンドで必要なパッケージをインストールします。
$ pip install -r requirement.txt
3. 画像処理チュートリアル
以下のファイルを作成し sample.py という名前で保存し、実行します。
import cv2
img = cv2.imread("assets/imori.jpg")
cv2.imshow("imori", img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
$ python sample.py
これで以下の画像が表示されれば成功です! 何かボタンを押せば消えます。
次に画像処理に関するnumpyの扱い方のためにTutorialフォルダを見てみて下さい。(もう知ってるという人はスキップして下さい。)
これからは問題を解いていってください。それぞれのフォルダに問題内容が入っています。 問では assets/imori.jpg を使用して下さい。
- チュートリアル >> Tutorial
- 問題1-10 >> Quetion_01_10
- 問題11-20 >> Question_11_20
- 問題21-30 >> Question_21_30
- 問題31-40 >> Question_31_40
- 問題41-50 >> Question_41_50
- 問題51-60 >> Question_51_60
- 問題61-70 >> Question_61_70
- 問題71-80 >> Quesiton_71_80
- 問題81-90 >> Question_81_90
- 問題91-100 >> Question_91_100
注意
- 本稿は画像処理の基礎的な知識・理論を学ぶための教材です。
- 解答ではなるべくコードを簡易化するために、main( )などを使用してしません。
- numpyを使用しますが、numpyに関する基本知識は載せません。各自調べて下さい。
問題
- 無印は画像処理をやる上での基礎知識
- ☆は応用問題。基礎を組み合わせて、実際に論文で用いられるような手法の理解
未になっている問題は解答未作成
番号 | 問題 | 備考 | 番号 | 問題 | 備考 | |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | チャネル入れ替え | 21 | ヒストグラム正規化 | |||
2 | グレースケール化 | 22 | ヒストグラム操作 | |||
3 | 二値化 | 23 | ヒストグラム平坦化 | |||
4 | 大津の二値化 | 24 | ガンマ補正 | |||
5 | HSV変換 | 25 | 最近傍補間 | |||
6 | 減色処理 | 26 | Bi-linear補間 | |||
7 | 平均プーリング | 27 | Bi-cubic補間 | |||
8 | Maxプーリング | 28 | アフィン変換(平行移動) | |||
9 | ガウシアンフィルタ | 29 | アフィン変換(拡大縮小) | |||
10 | メディアンフィルタ | 30 | アフィン変換(回転) | |||
11 | 平滑化フィルタ | 31 | アフィン変換(スキュー) | |||
12 | モーションフィルタ | 32未 | フーリエ変換 | |||
13 | MAX-MINフィルタ | 33未 | フーリエ変換 ローパスフィルタ | |||
14 | 微分フィルタ | 34未 | フーリエ変換 ハイパスフィルタ | |||
15 | Sobelフィルタ | 35未 | フーリエ変換 バンドパスフィルタ | |||
16 | Prewittフィルタ | 36☆ | JPEG圧縮 (Step.1)離散コサイン変換 | |||
17 | Laplacianフィルタ | 37 | PSNR | |||
18 | Embossフィルタ | 38☆ | JPEG圧縮(Step.2)DCT+量子化 | |||
19 | LoGフィルタ | 39 | JPEG圧縮(Step.3)YCbCr表色系 | |||
20 | ヒストグラム表示 | 40☆ | JPEG圧縮(Step.4)YCbCr+DCT+量子化 |
番号 | 問題 | 備考 | 番号 | 問題 | 備考 | |
---|---|---|---|---|---|---|
41☆ | Cannyエッジ検出 (Step.1) エッジ強度 | |||||
42☆ | Cannyエッジ検出 (Step.2) 細線化 | |||||
43☆ | Cannyエッジ検出 (Step.3) ヒステリシス閾処理 | |||||
44☆ | Hough変換・直線検出 (Step.1) Hough変換 | |||||
45☆ | Hough変換・直線検出 (Step.2) NMS | |||||
46☆ | Hough変換・直線検出 (Step.3) Hough逆変換 | |||||
47 | モルフォロジー処理(膨張) | |||||
48 | モルフォロジー処理(収縮) | |||||
49 | オープニング処理 | |||||
50 | クロージング処理 | |||||
51 | モルフォロジー勾配 | |||||
52 | トップハット変換 | |||||
53 | ブラックハット変換 |
TODO
Hough, Gabor, HOG, TempleteMatching
注意
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