数字图像处理作业一—— remove the background and enhance the image

作业要求：

运用图像处理的方法去除上图中背景黑色沁墨印记。

作业初步思路：

将图片简单转化成二值图片

代码如下

i = imread('original.jpg');
gy_i = im2bw(i);
imshow(gy_i)

得到结果如下：

可见仍存在一些未去除的污点，于是思考新步骤如下

新步骤：

通过遍历矩阵，遍历所有像素值=0的像素以及其周围八个像素点，如果周围八个像素点仅有一至两个是黑点，则把其变为白点，代码如下：

row = [-1,0,1];
column = [-1,0,1];
for i = 2:m-1
    for j = 2:n-1
        if gy_i(i,j) == 0
            count = 0;
            for r = 1:3
                for c = 1:3
                    if gy_i(i+row(r),j+column(c)) == 0
                        ![count = count + 1;
                    end
                end]
            end
            if count >=1 && count <=3
                gy_i(i,j)=1;
            end
        end
    end
end

figure;imshow(gy_i)

得到的图像如下

相对而言，在纵坐标左上角，以及坐标轴的右上角，比之前稍微好了一些，对其进行重复操作，发现效果并不是特别理想，因此思考采取其他方法加以改进。

新步骤：

通过遍历矩阵，遍历所有像素值=0的像素并找出以及其为重心，以2k+1为边长的正方形，将其包围，如果在正方形的边中没有像素值=1的点，则将该点的像素值变为0，经过几次测试，发现当l=4的时候，该方法的效果较好，代码如下：

new_img = ones(m,n);
l = 4;
column = [-l:l];
for i = l+1:m-l-1
    for j = l+1:n-l-1
        if gy_i(i,j) == 0
            count = 0;
            for r = 1:2*l+1
                if gy_i(i+l,j+column(c)) == 0
                    count = count + 1;
                end
                if gy_i(i-1,j+column(c)) == 0
                    count = count + 1;
                end
                if gy_i(i+column(c),j+1) == 0
                    count = count + 1;
                end
                if gy_i(i+column(c),j-1) == 0
                    count = count + 1;
                end 
            if count ~= 0
                new_img(i,j)=0;
            end
            end
        end
    end
end

figure;imshow(new_img)

得到的图像如下：

可见除了中间的一个较大的点之外，其他的小点基本清除完成。

反思与不足之处：

1. 仍然有部分噪声未去除
2. 在去除噪声的过程中，也去除了一些必要的点
3. 运用了过多的for循环，可能计算速度会比较慢
4. 可能可以考虑更多的类似聚类的方法，得以更好的解决

完全代码如下：

i = imread('original.jpg');
gy_i = im2bw(i);
imshow(gy_i)
[m,n] = size(gy_i);

k = 1;
row = [-k:k];
column = [-k:k];
counts = 0;
for i = 2:m-1
    for j = 2:n-1
        if gy_i(i,j) == 0
            count = 0;
            for r = 1:3
                for c = 1:3
                    if gy_i(i+row(r),j+column(c)) == 0
                        count = count + 1;
                    end
                end 
            end
            if count >=1 && count <=3
                gy_i(i,j)=1;
                counts = counts +1
            end
        end
    end
end
figure;imshow(gy_i)



new_img = ones(m,n);
l = 4;
column = [-l:l];
for i = l+1:m-l-1
    for j = l+1:n-l-1
        if gy_i(i,j) == 0
            count = 0;
            for r = 1:2*l+1
                if gy_i(i+l,j+column(c)) == 0
                    count = count + 1;
                end
                if gy_i(i-1,j+column(c)) == 0
                    count = count + 1;
                end
                if gy_i(i+column(c),j+1) == 0
                    count = count + 1;
                end
                if gy_i(i+column(c),j-1) == 0
                    count = count + 1;
                end 
            if count ~= 0
                new_img(i,j)=0;
            end
            end
        end
    end
end

figure;imshow(new_img)

最后

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