Esercitazioni Elaborazione di biosegnali e bioimmagini

Esercitazione 11 novembre

Calcolare il contrasto dell'immagine tramonto.jpg

Per contrasto si intende quanto il soggetto si stacca dallo sfondo. È un'immagine a colori, devo trasformarla in livelli di grigio:

• Image Color Split channels
• Intensità media della region of interest: 236,299
• Intensità media del background: 74,249

236,3 - 74,3 = ≅ 2.1874,3

Va fatto per tutti e tre i canali.

Calcolare il contrasto dell'immagine Contrasto1.jpg

In questo caso non esiste un soggetto da isolare, quindi semplicemente si prendono i due punti di intensità massima e minima.

• Image Color Split channels
• Analyze Histogram: min=1, max=255

254 = 0.9256

Va fatto per tutti e tre i canali.

Esercitazione 18 novembre

Espansione ed equalizzazione istogramma

Si espanda e si equalizzi il seguente istogramma di un'immagine 100x100 a 16 livelli di grigio:

Espansione: ( ) - (1 - 3) 15 ≠ 0

Se sono presenti numeri < 0 metto a 0; > 15 metto a 15.

Arrotondare i decimali: Seleziona tasto dx, formato cella, numero, posizioni decimali = 0

Somma: 10000

Normalizzazione:

• Prob 0,045 0 0,085 0,06 0 0,123 0,095 0 0,08 0,06 0 0,135 0 0 0,225 0,092
• Prob cum 0,045 = 10 + 11 → dalla seconda casella 15 = 11 ∗ 15

Se avesse chiesto la normalizzazione per 8 livelli di grigio la formula diverrebbe: 7 = 11 ∗ 7

Calcolo dell'istogramma con imageJ

Si calcoli mediante imageJ l'istogramma dell'immagine Esercizio8.tif e si verifichi il numero di livelli di grigio presenti. Si esegua poi uno stretching in modo da utilizzare tutta la dinamica dell'immagine e si annoti quanti livelli di grigio sono presenti da 0 a 100.

• Analyze Histogram: Min=110, Max=144
• Image Adjust Brightness & contrast: Min=110, Max=144, apply ok
• Analyze Histogram List File
• Save as Es18novembre-2.xls
• Apro il file excel, creo una colonna flag che mi metta 1 se count ≠ 0 e poi nella casella di fianco sommo quanti sono uguali a 1 (2 > 0; 1; 0) → lo espando fino a 100 (2: 102)

Binarizzazione dell'immagine pomodori.jpg

Binarizzare l'immagine pomodori.jpg in modo da evidenziare soltanto i pomodori.

• Image Colors Split channels
• Conviene iniziare con l'immagine migliore; per sceglierla provo a impostare una soglia
• Image Adjust Threshold Apply Set ok

In tutti e tre i casi non si riesce a staccare i pomodori dallo sfondo. Si può lavorare sui canali combinandoli prima di sogliarli: scegliamo due immagini con sfondi simili e pomodori molto diversi, in questo modo si può applicare una sottrazione red-green.

• Process Image calculator Red Subtract Green Ok
• Image Adjust Threshold Apply Set ok

È utile mantenere di fianco la soglia originale per essere sicuri di prendere tutte le parti richieste.

Segmentazione dell'immagine esercizio7.jpg

Si segmenti l'immagine esercizio7.jpg in modo da tirare fuori solo la cellula blu.

• Image Colors Split channels
• Combiniamo i canali: blue-red
• Process Image calculator Blue Subtract Red Ok
• Image Adjust Threshold Apply Set ok

Miglioramento qualità dell'immagine Ex6brain.gif

Si migliori la qualità dell'immagine Ex6brain.gif eliminando il rumore presente, si migliori il contrasto e si estragga la parte grigia.

• È sovrapposto un rumore Salt and Pepper; si applica un filtro mediano per togliere i puntini
• Process Filters Median 2 Ok
• Aggiustiamo il contrasto: Analyze Histogram Min=100 Max=130
• Image Adjust Brightness & contrast Min=110 Max=130 Apply ok
• Si applica una soglia per estrarre la parte grigia: Image Adjust Threshold Apply Set ok

Estrazione contorni dell'immagine esercizio5.tif

Si estraggano i contorni dell'immagine esercizio5.tif dopo averne migliorato la qualità.

• È presente un rumore Sale e Pepe; si applica un filtro mediano
• Process Filters Median 2 Ok
• Aggiustiamo il contrasto: Analyze Histogram Min=101 Max=143
• Image Adjust Brightness & contrast Min=101 Max=143 Apply ok
• Applichiamo l'operatore di Previt per l'estrazione dei contorni.
• Duplichiamo 3 volte l'immagine: due mi servono per estrarre i contorni verticali e due per quelli orizzontali.
• Image Duplicate Ok
• Iniziamo dai contorni verticali: Selezioniamo la prima immagine (esercizio5.tif)
• Process Filters Convolve
• A questo punto dobbiamo scrivere la matrice: 1 0 -1, 1 0 -1, 1 0 -1
• Prendiamo la seconda immagine (esercizio5-1.tif) ed estraiamo i contorni nell'altra direzione
• Process Filters Convolve
• La matrice: -1 0 1, -1 0 1, -1 0 1
• Sommo le due immagini: Process Image calculator Esercizio5.tif Add Esercizio-1.tif ok

Per quanto riguarda i contorni orizzontali:

• Selezioniamo la prima immagine (esercizio5-2.tif)
• Process Filters Convolve
• La matrice: 1 1 1, 0 0 0, -1 -1 -1
• Prendiamo la seconda immagine (esercizio5-3.tif) ed estraiamo i contorni nell'altra direzione
• Process Filters Convolve
• La matrice: -1 -1 -1, 0 0 0, 1 1 1

Sommo le due immagini: Process Image calculator Esercizio5-2.tif Add Esercizio-3.tif ok

Se poi volessi avere solo i contorni dovrei sommare l'immagine con i contorni verticali con quella con i contorni orizzontali.

Applichiamo l'operatore di Sobel:

• Duplichiamo 3 volte l'immagine: Image Duplicate Ok
• Iniziamo dai contorni verticali: Selezioniamo la prima immagine (esercizio5.tif)
• Process Filters Convolve
• La matrice: 1 0 -1, 2 0 -2, 1 0 -1
• Prendiamo la seconda immagine (esercizio5-1.tif) ed estraiamo i contorni nell'altra direzione
• Process Filters Convolve
• La matrice: -1 0 1, -2 0 2, -1 0 1
• Sommo le due immagini: Process Image calculator Esercizio5.tif Add Esercizio-1.tif ok