Taller de procesamiento digital de imágenes mediante Aforge.net

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Aurelio López Ovando 1

Taller de procesamiento digital de imágenes mediante Aforge.net

Aforge es una librería gratuita para .net que permite utilizar algoritmos de procesamiento digital de imágenes e inteligencia artificial. Mediante un ejemplo veremos algunos ejemplos de como utilizar dicha libería, lo primero es descargarlo de la siguiente dirección: http://www.aforgenet.com/news/2012.02.23.releasing_framework_2.2.4.html

Después de haberlo descargado procedemos a su instalación.

 Creamos el proyecto

Ahora lo que resta es crear el proyecto, para este ejemplo creamos un proyecto tipo Windows Forms.

 Creamos nuestra ventana de trabajo (Cargar un archivo de imagen)

Lo primero que haremos será preparar nuestra ventana de tal manera que nos permita cargar un archivo de imagen, para ello en la ventana colocamos un PictureBox y un Button.

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Aurelio López Ovando 2 Propiedades del Form

 Name”frmPrincipal”

 Text = “Talle de Aforge para procesamiento digital de imagenes”.

 WindowsState = “Maximized”

Propiedades del PictureBox

 Name = “imgOriginal”

 SizeMode = “AutoZize”

Propiedades del Button

 Name = “btnLoadImage”.

 Text = “…”

 Font – Size = “18”.

 Font – Bold = “True”.

Hasta este momento nuestro código debe estar asi:

 Agregar las librerías de Aforge

Una vez instalado Aforge ya podemos hacer uso de las librerías que ofrece, pero para ello debemos agregarlas al proyecto.

public partial class frmPrincipal : Form {

Bitmap original = null;

public frmPrincipal() {

InitializeComponent();

}

private void btnLoadImage_Click(object sender, EventArgs e) {

OpenFileDialog f = new OpenFileDialog();

f.Filter = "Imagenes|*.jpg;*.gif;*.png;*.bmp";

if (f.ShowDialog() == DialogResult.OK) {

imgOriginal.Image = System.Drawing.Image.FromFile(f.FileName);

original = (Bitmap)imgOriginal.Image;

} } }

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Escogemos las librerías: Aforge.dll, Aforge.Imaging.dll, Aforge.Imaging.Formats.dll, AforgrMath.dll.

 Agregar una nueva ventana que nos sirva como visor de los cambios realizados.

Vamos a crear una nueva ventana que nos va a servir para ir viendo los cambios realizados a la imagen original, agregamos al proyecto un “Nuevo Elemento” tipo Windows Form al que llamaremos “_Visor”

En esta nueva ventana colocamos un PictureBox al que pondremos como nombre: “imgVisor”.

En el contructor colocamos el siguiente código:

public _Visor(Image img, string titulo) {

InitializeComponent();

imgVisor.Image = img;

this.Text = titulo;

this.Width = img.Width + 40;

this.Height = img.Height + 100;

imgVisor.SizeMode = PictureBoxSizeMode.AutoSize;

}

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 Agregamos una clase que nos permita utilizar las rutinas de Aforge

Agregamos al proyecto una clase a la que llamaremos “AforgeAlgoritmos” y la primera rutina que haremos será convertir una imagen a escala de grises.

Para probarlo agregamos un nuevo Button al formulario principal al que llamaremos “btnGray” y colocamos el siguiente código:

 Bordes sobel y canny

La siguiente práctica consiste en detectar los bordes sobel y Canny, para eso agregamos dos nuevo métodos a la clase con el siguiente código:

using System.Text;

using System.Drawing;

using System.Windows.Forms;

using System.Drawing.Imaging;

using AForge;

using AForge.Imaging.Filters;

using AForge.Imaging.ColorReduction;

using AForge.Imaging.Formats;

using AForge.Imaging;

using AForge.Math.Geometry;

namespace TallerAforge {

class AforgeAlgoritmos {

public static Bitmap EscalaGrises(Bitmap image) {

try

{

AForge.Imaging.Filters.Grayscale filter = new AForge.Imaging.Filters.Grayscale(0.30, 0.59, 0.11);

System.Drawing.Bitmap newImage = filter.Apply(image);

return newImage;

}

catch (ArgumentException ex) {

MessageBox.Show("No se puede apllicar el filtro" + ex.ToString(), "Error", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);

return null;

} }

}

private void btnGray_Click(object sender, EventArgs e) {

Bitmap img = AforgeAlgoritmos.EscalaGrises(original);

_Visor imgModificada = new _Visor(img, "Imagen en escala de grises");

imgModificada.Show();

}

public static Bitmap sobel(Bitmap image) {

try {

Bitmap gris = EscalaGrises(image);

AForge.Imaging.Filters.SobelEdgeDetector filter = new AForge.Imaging.Filters.SobelEdgeDetector();

System.Drawing.Bitmap newImage = filter.Apply(gris);

return newImage;

}

MessageBox.Show(ex.ToString(), "Error", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);

return null;

} }

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Aurelio López Ovando 5 Ahora para implementarlos necesitamos agregar dos Buttons en el formulario principal a los que llamaremos “btnSobel” y

“btnCanny”

Con sus correspondientes códigos:

 Separar colores RGB

En la siguiente práctica separaremos los colores primarios de la luz RGB, primero en la clase “AforgeAlgoritmos” agregamos los siguientes tres métodos.

public static Bitmap canny(Bitmap image) {

try {

Bitmap gris = EscalaGrises(image);

AForge.Imaging.Filters.CannyEdgeDetector filter = new AForge.Imaging.Filters.CannyEdgeDetector();

System.Drawing.Bitmap newImage = filter.Apply(gris);

return newImage;

}

MessageBox.Show(ex.ToString(), "Error", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);

return null;

} }

private void btnSobel_Click(object sender, EventArgs e) {

Bitmap img = AforgeAlgoritmos.sobelX(original);

_Visor imgModificada = new _Visor(img, "Bordes Sobel");

}

private void btnCanny_Click(object sender, EventArgs e) {

Bitmap img = AforgeAlgoritmos.canny(original);

_Visor imgModificada = new _Visor(img, "Bordes Canny");

}

public static Bitmap getRojo(Bitmap image) {

try {

AForge.Imaging.Filters.ChannelFiltering filter = new ChannelFiltering(new IntRange(0, 255), new IntRange(0, 0), new IntRange(0, 0));

return newImage;

}

return null;

} }

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Aurelio López Ovando 6 Para implementarlo agregamos 3 nuevos botones

Y sus respectivos códigos:

public static Bitmap getVerde(Bitmap image) {

try {

return newImage;

}

return null;

} }

public static Bitmap getAzul(Bitmap image) {

try {

return newImage;

}

return null;

} }

private void btnRojo_Click(object sender, EventArgs e) {

Bitmap img = AforgeAlgoritmos.getRojo(original);

_Visor imgModificada = new _Visor(img, "Color verde");

}

private void btnVerde_Click(object sender, EventArgs e) {

Bitmap img = AforgeAlgoritmos.getVerde(original);

}

private void btnAzul_Click(object sender, EventArgs e) {

Bitmap img = AforgeAlgoritmos.getAzul(original);

}

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 Detectar áreas rectangulares

Terminamos con una última práctica que consistirá en detectar áreas rectangulares en una imagen, agregamos los siguientes método en la clase “AforgeAlgoritmos”.

public static Bitmap buscaRectangulos(Bitmap bitmap) {

Blob[] blobs;

Rectangle area = new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height);

// lock image

BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(area, ImageLockMode.ReadWrite, bitmap.PixelFormat);

// Filtramos la imagen para determinar hasts cuando de ROJO, VERDE Y AZUL se permitirá analizar ColorFiltering colorFilter = new ColorFiltering();

colorFilter.Red = new IntRange(0, 104);

colorFilter.Green = new IntRange(0, 104);

colorFilter.Blue = new IntRange(0, 104);

colorFilter.FillOutsideRange = false;

colorFilter.ApplyInPlace(bitmapData);

// Localizamos objetos en la imagen BlobCounter blobCounter = new BlobCounter();

blobCounter.FilterBlobs = true;

blobCounter.MinHeight = 15;

blobCounter.MinWidth = 15;

blobCounter.ProcessImage(bitmapData);

blobs = blobCounter.GetObjectsInformation();

bitmap.UnlockBits(bitmapData);

// step 3 - check objects' type and highlight

SimpleShapeChecker shapeChecker = new SimpleShapeChecker();

Graphics g = Graphics.FromImage(bitmap);

Pen yellowPen = new Pen(Color.Yellow, 2);

// Para cada figuura encontrada

for (int i = 0, n = blobs.Length; i < n; i++) {

List<IntPoint> edgePoints = blobCounter.GetBlobsEdgePoints(blobs[i]);

List<IntPoint> corners;

// Cuadrado

if (shapeChecker.IsQuadrilateral(edgePoints, out corners)) {

//Obtenemos cuantas esquinas tiene el shape

PolygonSubType subType = shapeChecker.CheckPolygonSubType(corners);

//Pintamos las áreas detectadas areaInteres(g, corners);

} }

//yellowPen.Dispose();

g.Dispose();

// put new image to clipboard Clipboard.SetDataObject(bitmap);

// and to picture box return (bitmap);

}

//---Dibuja unas lineas alrededor de un candidato a rostro

public static void areaInteres(Graphics g, List<IntPoint> corners) {

Pen pen = new Pen(Color.Yellow, 2);

Font fuente = new Font("Arial", 8.0f);

Brush b = new SolidBrush(Color.LightYellow);

g.DrawPolygon(pen, ToPointsArray(corners));

}

//Retorna un vector de Points

private static System.Drawing.Point[] ToPointsArray(List<IntPoint> points) {

System.Drawing.Point[] array = new System.Drawing.Point[points.Count];

for (int i = 0, n = points.Count; i < n; i++) {

array[i] = new System.Drawing.Point(points[i].X, points[i].Y);

}

return array; }

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Aurelio López Ovando 8 Para implementarlos agregamos un nuevo button al que llamaremos “btnBuscaRectangulos”

Y colocamos el siguiente código.

El algoritmo se encarga de buscar áreas rectangulares.

Con esto concluimos la breve explicacición del uso de Aforge, queda ed quien esté interesado en seguir conociendo esta biblioteca que incorpora muchos algoritmos interesante no solo de visión artificial, sino también de algoritmos genéticos, redes neuronales, lógica difusa, máquinas de soporte vectorial… es cuestión de buscar la documentación correspondiente que internet hay suficiente.

Saludos.

private void btnBuscaRectangulos_Click(object sender, EventArgs e) {

Bitmap img = (Bitmap)imgOriginal.Image;

//Del area recortada remarcamos las posibles placas detectadas Bitmap imgRegion = AforgeAlgoritmos.buscaRectangulos(img);

_Visor imgModificada = new _Visor(imgRegion, "Rectangulos");

}