CHƯƠNG IV: THỰC HIỆN
4.1.1. LÀM QUEN VỚI GU
a. Định nghĩa
GUI là giao diện bằng hình ảnh của chương trình Matlab
GUI bao gồm các nút nhấn, hộp liệt kê, thanh trượt, menu…chúng cung cấp cho người dùng sử dụng một môi trường than thiện để họ tập dung vào các ứng dụng của chương trình hơn là đi tìm hiểu các cách thức làm việc của chường trình đó.
b. Tạo và sử dụng GUI
Mở công cụ tạo GUI: File -> New -> GUI
Hình 3. New GUI (2)
Khi lưu giao diện vừa tạo, Matlab sẽ tạo ra 2 file cùng tên nhưng khác thành phần mở rộng:
+ File có thành phần mở rộng .fig chưa nội dung của giao diện
+ File mở rộng .m chứa các đoạn mã code chạy chương trình trong giao diện
Khi thiết kế bất cứ thành phần nào của GUI ta cần thiết lập thuộc tính cho thành phần đó + Để thiết lập thuộc tính, click đúp chuột vào đối tượng
Hình 4. Thuộc tính các thành phần trong GUI
+ Hai thuộc tính quan trọng cần xác lập là “String Property” ( dòng ký tự xuất hiện trên đối tượng ) và “Tag Property” ( tên đối tượng )
+ Khi click chuột vào đối tượng, Matlab sẽ gọi hàm tương ứng với đối tượng đó. Tên của hàm chính là tên của đối tượng cộng với “_Callback”
c. Các hàm tương ứng được sử dụng trong GUI
+ Set: Thay đổi các giá trị của thuộc tính của 1 đối tượng giao diện VD: set(handles.edit1,’string’,’’);
+ Get: Truy xuất giá trị của thuộc tính của 1 đối tượng giao diện VD: get(handles.popupmenu1,’Value’);
+Ngoài ra còn có các hàm axes, guide, num2str(), str2double(), str2num()…
4.1.2.Giới thiệu giao diện chương trình và chức năng thành phần
Hình 5. Giao diện GUI đồ án b.Các nút bấm
• Nút Add Image
Cho phép người dùng nhập ảnh vào để thực hiện các thao tác xử lý ảnh
• Nút Noise Image
Hiển thị ảnh nhiễu sau khi lựa chọn nhiễu và nhập các thông số thích hợp của nhiễu
• Nút Filtered Image
Hiển thị ảnh sau khi lọc bằng các bộ lọc thích hợp
• Nút Save Lưu ảnh sau khi lọc
• Nút Reset
• Nút Close Đóng giao diện
b. Lựa chọn các loại nhiễu thích hợp – Type of Noise
Cho phép lựa chọn các loại nhiễu tác động vào ảnh +Salt & Pepper
+Gaussian +Speckle
Hình 6. Khung lựa chọn nhiễu c. Lựa chọn các loại bộ lọc thích hợp –Type of Filters
Cho phép lựa chọn các kiểu bộ lọc để tiến hành lọc nhiễu + Median Filter
+ Stack Filter + Max Filter + Min Filter
+ Weighted Median Filter
+ Weighted Median Filter ( Option Matrix )
Hình 4.6. Khung lựa chọn loại bộ lọc,kích cỡ ma trận và lựa chọn ma trận tùy ý (1)
Cho phép lựa chọn kích thước các bộ lọc không gian + 3x3
+ 5x5 + 7x7 + 9x9
Cho phép nhập 1 ma trận bất kì để sử dụng bộ lọc Weighted Meidian Filter ( Option Matrix )
Hình 8. Nhập ma trận tương ứng d. Tỉ số PSNR & MAE
Đưa ra tỉ số PSNR & MAE của ảnh sau khi lọc với ảnh gray ban đầu
Hình 9. Khung tỉ số PSNR
Đánh giá tỉ số PSNR & MAE của các bộ lọc:
Đưa ra 1 bảng các giá trị PSNR hoặc MAE của tất cả các bộ lọc cùng thông số nhiễu
Hình 10. Bảng PSNR của các bộ lọc
4.2. Kết quả
Giao diện GUI đã hợp thức hóa các hàm m-file của matlab, đưa ra một hệ thống mà ta có thể dễ dàng thao tác thêm ảnh, làm nhiễu ảnh, lọc ảnh bằng các bộ lọc đã được code m-file, từ đó tính toán được các tham số liên quan đến ảnh sau khi lọc và qua đó có thể đánh giá được chất lượng ảnh qua các bộ lọc.
Sau khi sử dụng các bộ lọc phi tuyến và dựa trên tỉ số PSNR nhóm sinh viên chúng em đưa ra được bảng đánh giá sau:
Denity=5% PSNR MAE PSNR MAE PSNR MAE PSNR MAE 3x3 5x5 7x7 9x9 Median filter 29.5882 2.27975 27.161 3.45297 25.3709 4.65075 23.5389 5.9269 Weighted median filter 31.770 4 1.3505 8 29.373 8 2.4422 27.471 4 3.3937 8 25.095 8 4.7538 3 Stack filter 29.5882 2.27975 x x X x x x
Bảng 4.1: PSNR của các bộ lọc tương ứng với nhiễu muối tiêu 5% Denity=20
%
PSNR MAE PSNR MAE PSNR MAE PSNR MAE
3x3 5x5 7x7 9x9 Median filter 26.621 4 3.1097 3 26.162 9 3.9960 5 24.855 4 5.0446 7 23.280 4 6.2042 5 Weighted median filter 22.335 4 3.3389 5 28.236 4 2.8691 2 27.008 9 3.7075 5 24.911 4 4.9848 Stack filter 26.6214 3.10973 x x X x x x
Bảng 4.2: PSNR của các bộ lọc tương ứng với nhiễu muối tiêu 20% Nhận xét:
Từ bảng PSNR ta thấy
+ Chất lượng ảnh của bộ lọc trung vị trọng số đều cao hơn bộ lọc trung vị trừ trường hợp khi mật độ nhiễu > 10% chất lượng ảnh bộ lọc trung vị cao hơn bộ lọc trung vị trọng số + Chất lượng ảnh của bộc lọc ngăn xếp tương đối cao