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画像認識レポート課題 ガイダンス テクスチャ認識：レポート課題 1. 縞模様、水玉模様の９枚のテクスチャ画像の12チャネ ル（15度間隔）Gaborフィルタ出力のノルムを計算し、プ ロットして表示せよ。 2. 12チャネル出力値（ノルム）から、縞模様と水玉模様を 識別する方法を考え、その方法の実験結果を報告せよ。 3. 縞模様に関しては、縞模様の方向を求めよ。 • 提出方法 – – – – レポートは、ワードファイルやＰＤＦファイルで、メールの添付 ファイルとして提出せよ。（Mathematicaのファイルも添付してよ いが、その内容を説明する文書ファイルを付加すること。） 提出先：[email protected] Subject （件名）は、「画像認識レポート（学籍番号）」とすること。 提出期限：１月２７日（金）午後５時 テクスチャ認識：レポート課題ガイダンス 1. 縞模様、水玉模様の９枚のテクスチャ画像の12チャネ ル（15度間隔）Gaborフィルタ出力のノルムを計算し、プ ロットして表示せよ。 まず、画像認識ホームページの「Gobor関数画像 (いろいろな周 波数・方向のGabor関数画像)」の「周期 8」の方向0度から方向 165度までの全方向のpgmファイル（１２個）をダウンロードする。 画像認識ホームページは以下である。 http://www.image.med.osaka-u.ac.jp/member/yoshi/ouec_lecture/image_recognition/index.html ダウンロードされるファイル名称は、以下のようなものである。 gabor_08_000.pgm 方向0度の場合 gabor_08_045.pgm 方向45度の場合 gabor_08_120.pgm 方向120度の場合 テクスチャ認識：レポート課題ガイダンス 1. 縞模様、水玉模様の９枚のテクスチャ画像の12チャネ ル（15度間隔）Gaborフィルタ出力のノルムを計算し、プ ロットして表示せよ。 １２個のpgmファイルをMathematicaに入力(gabor08120など)して フーリエ変換(fgabor08120など)する。サンプルコードは、方向0度、 120度のみ示すが、12方向（チャネル）すべてについて行う。 Mathematicaサンプルコード 方向0度の場合 g 方向120度の場合 Import "d: presen oecu_game_lecture gabor_images gabor_08_000.pgm" ; gabor08000 g 1, 1 100; fgabor08000 Fourier gabor08000 ; g Import "d: presen oecu_game_lecture gabor_images gabor_08_120.pgm" ; gabor08120 g 1, 1 100; fgabor08120 Fourier gabor08120 ; テクスチャ認識：レポート課題ガイダンス 1. 縞模様、水玉模様の９枚のテクスチャ画像の12チャネ ル（15度間隔）Gaborフィルタ出力のノルムを計算し、プ ロットして表示せよ。 画像認識ホームページの「テクスチャ画像：縞模様」および「テクス チャ画像：水玉模様」のjpgファイル（９個）をダウンロードする。 入力画像を１つ選んで、Mathematicaに入力(im)して、表示する。 Mathematicaサンプルコード g Import "d: presen oecu_game_lecture texture_images dot1.jpg" ; im g 1, 1 ; ListDensityPlot im All, All, 2 , Mesh False, PlotRange All, FrameTicks None テクスチャ認識：レポート課題ガイダンス 1. 縞模様、水玉模様の９枚のテクスチャ画像の12チャネ ル（15度間隔）Gaborフィルタ出力のノルムを計算し、プ ロットして表示せよ。 入力画像をフーリエ変換(fim)して、表示する。表示する際に、離 散フーリエ変換の結果を、連続フーリエ変換の配置に変換する。 Mathematicaサンプルコード fim Fourier im All, All, 2 ; fim1 Take fim, 128, 128 ; fim2 Take fim, 128, 128 ; fim3 Take fim, 128, 128 ; fim4 Take fim, 128, 128 ; tfim1 Join fim3, fim1 ; tfim2 Join fim4, fim2 ; tfim Transpose Join Transpose tfim2 , Transpose tfim1 ; ListDensityPlot Abs tfim , Mesh False, PlotRange 0, 200 , FrameTicks None ; テクスチャ認識：レポート課題ガイダンス 1. 縞模様、水玉模様の９枚のテクスチャ画像の12チャネ ル（15度間隔）Gaborフィルタ出力のノルムを計算し、プ ロットして表示せよ。 １２チャンネルの出力（ノルム）を計算して、正規化した後で、プロッ トする。サンプルコードは、方向0度、120度のみ示すが、12方向 （チャネル）すべてについて行う。 Mathematicaサンプルコード 出力計算 a000 Norm Flatten Abs fim Abs fgabor08000 a120 Norm Flatten Abs fim Abs fgabor08120 正規化（出力値が ０～１の値をとるよう にする） プロット asum a000 a075 a000 a120 ListPlot a015 a090 a105 a030 a045 a060 a120 a135 a150 ; ; a165; a000 asum; a120 asum; a000, a015, a030, a045, a060, a075, a090, a105, a120, a135, a150, a165 , PlotJoined True, PlotRange 0, 0.4 ; 1.テクスチャ認識：レポート課題ガイダンス 2. 12チャネル出力値（ノルム）から、縞模様と水玉模様を 識別する方法を考え、その方法の実験結果を報告せよ。 例えば、１２チャネルの出力の最大値(maxres)と最小値(minres)の比 (ratio)を計算する。水玉模様では、その比は１に近いが、縞模様では、 大きな値になる。 maxres Max a000, a015, a030, a045, a060, a075, 最大値 Mathematica サンプルコード 最小値 比 比の値を印刷 a090, a105, a120, a135, a150, a165 ; minres Min a000, a015, a030, a045, a060, a075, a090, a105, a120, a135, a150, a165 ; ratio maxres minres; Print "Ratio of Max to Min Gabor filter responses is" ; Print ratio ; 比の値が２より大きければ、縞模 If ratio 2, Print "Answer: Texture 様(Striped pattern)、小さければ、 PATTERN because the 水玉模様(Polka-dot pattern)とする。 type is STRIPED ratio 2." , Print "Answer: Texture type is POLKA DOT PATTERN because the ratio 2." ; 1. テクスチャ認識：レポート課題ガイダンス 2. 3. 縞模様に関しては、縞模様の方向を求めよ。 １２チャネルの出力の中で、最大値(maxres)をとるチャネルの方向を 縞模様の方向とすればよい。各チャネルの出力が最大値かどうかを 調べれていけばよい。もし最大値ならそのチャネルの方向である。サ ンプルコードは、方向0度、120度のみ示すが、12方向（チャネル）すべ てについて行う。 Mathematicaサンプルコード If ratio If ratio 2 && maxres 2 && maxres a000, Print "Stripe angle is 0 degrees." ; a120, Print "Stripe angle is 120 degrees." ;