Angewandte Informatik
Aufgabe Bildverarbeitung 2
Wie gehst du nun vor, um Störungen in einem Bild zu beseitigen? Stell dir ein Foto mit einer weißen Hauswand vor. Darauf befinden sich ein paar graue oder schwarze Punkte. Solche Störungen müssen vor der weiteren Verarbeitung des Fotos beseitigt werden. Zunächst ist zu überlegen, wie man ein Rauschen mathematisch erkennen kann. Wenn du dir die weiße Hauswand vorstellst, dann müsste das Bild in dem Bereich lauter Pixel mit dem Grauwert 255 haben. An der Stelle der Störung steht jedoch ein Zahlenwert, der sehr niedrig ist, z.B.:
Um die Störung zu beseitigen, könnte man das Pixel mit dem Wert 12 einfach durch den Wert 255 ersetzen. Allerdings ist das keine gute Idee, um Bilder automatisiert zu verbessern. Als Lösung haben sich die Informatiker*innen in diesem Fall für eine Mittelwertbildung entschieden.
Das heißt für unsere oben stehende Tabelle: es werden alle 9 Werte addiert und durch 9 geteilt, also (8 · 255 + 12)/9 = 228. Das Pixel mit dem Wert 12 wird nun durch den Wert 228 ersetzt. Dies ist zwar kein perfektes weiß, jedoch hell genug, um kaum aufzufallen.
Auf einem Bild wird genau diese Berechnung für jedes einzelne Pixel durchgeführt. Die Werte des Pixels und all seiner Nachbarn wird addiert und durch 9 geteilt. Dadurch erhält man ein Bild mit weniger Störungen.
Auf diese Art wird jedes Pixel angepasst. Am Rand des Bildes ist dies nur bedingt möglich, denn es gibt keine 8 Nachbarn. Daher werden die Grauwerte am Rand einfach belassen.
