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

Recent

• 【New!】2019.1.10. Q.27 Bicubic や Q.36-40 JPEGにおける解答を一部修正しました。（画素値がオーバーフローした箇所の修正）、Tutorailにも説明を追加
• 【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

このページを利用して、または関して生じた事に関しては、私は一切責任を負いません。 すべて自己責任でお願い致します。