Grundlagen der Videotechnik (Angewandte Mediensysteme/Prof. Schuller)

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1 Grundlagen der Videotechnik (Angewandte Mediensysteme/Prof. Schuller) Einführung Dipl.-Ing. Marco Niehaus Büro: H 3523 Tel.: Slide 1 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

2 MatLab / Octave Einführung Installation MatLab Studentenlizenz inklusive wichtiger Toolboxen (89$) MatLab Bücher GNU Octave Windows Binaries Octave VisualStudio Installer (Stand ) Installation von Packages %20Package%20Releases/ Page 2 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

3 Octave Installierte Packages Manuelle Installation Page 3 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

4 Octave Hinweis für langsame Plot-Ansicht: Page 4 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

5 Octave Page 5 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

6 Current Folder Current Folder Beispiel Grafikausgabe Workspace Commands Editor Command History Page 6 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

7 Einführung a) MatLab Central b) => Markieren + F1 c) Command prompt: >> doc int >> help plot >> who >> whos var >> lookfor image >> close all, clear (var od. all), clc Page 7 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

8 Speichern/Pfade Abspeichern/Laden der Daten z.b.: >> save (C:\Users\CADuser\Documents\MATLAB\ueb, var) >> save (datafile.txt, var, ASCII) >> load ueb Suchpfade >> path >> addpath C:\Verzeichnis\meinOrdner >> savepath Page 8 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

9 Syntax & Grundlagen Commands Syntax (Funktionen) function [output1,output2, ] = command(input1,input2, ); Beispiele: figure, rand, ls Variablen x, data, var etc (keine Typ Angabe! z.b.: int var) Kommentare % mein Kommentar steht hier % und hier etc function [output1,output2, ] = command(input1,input2, ); rand(2); linspace(1,2*pi); %Überladen (Vektor von 1 bis 2*pi) fun %Funktionshandle Page 9 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

10 Syntax & Grundlagen function [output1,output2, ] = command(input1,input2, ); x = rand([1,2]); im = imread( lena1.jpg ); [sizex sizey] = size(im); Geschachtelte Commands: function[output1,output2, ] = command(command2(),input2, ); plot(sort(rand([1 100]))); Page 10 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

11 Skalar/Vektoren/Matrizen Skalar x = 5; Vektor v = [ ]; v = v(:); v= v ; v1 = [1:5]; v2 = [1:2:10]; Matrix m = [1 2; 4 5]; Inverse inv(m); Transponierte m ; Matrix Multiplikation m * inv(m); Elementweise a = 1:2:10, b = 1:5 a.* b Betrag y = 5 * 3; abs(y); Page 11 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

12 Skalar/Vektoren/Matrizen Datenschachtelung m1v = [a;b]; %vertikal m1h = [a b]; %horizontal Matrixzugriff y = m(1); y = m(1,3); y = m(1,:); %1.Reihe y = m(:,1); %1.Spalte x = rand(10); x(1:2, 3:5); %1+2.Spalte % Werte 3bis5 x(1:2, :); Wert ändern x(3,2) = 7 Wert löschen x(:,1) = []; %1.Spalte Dimension size(x); Eins-/Null-/Einheitsmatrix ones(3); zeros(3); eye(3); Diagonale diag(x); Page 12 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

13 Schleifen If / else x = input('enter a number and then enter '); if(x > 9) else end; % This code will only execute if x > 9 disp('number is greater than 9'); % This code will only execute if x ~= 9 disp('number is less than 9'); Page 13 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

14 Schleifen for figure; hold on; %hält Grafik geöffnet a = [ ]; axis(a); %Achsen for i = 1:10 %Maus/Keyboard Eingabe [x(i) y(i)] = ginput(1); plot(x,y,'*'); axis(a); end Page 14 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

15 Schleifen Wichtige Operatoren == gleich ~= ungleich < kleiner > größer <= kleiner gleich >= größer gleich & logisches und logisches oder ~ logisches nicht Weitere Schleifen/Anweisungen while try/catch %Zur Fehlererkennung switch/case tic, toc %Zeitmessung Page 15 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

16 Anweisung Switch / case x = input('type in a number and press <enter> '); switch(x) case(1) disp('one'); case(2) disp('two'); case(3) disp('three'); otherwise disp('more than three'); end; Page 16 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

17 Scripte & Funktionen Funktionsdefinition m File mit Namen Funktionsname.m Funktionsdeklaration muss in der ersten Zeile stehen! function Funktionsname(input1,input2,...,inputn); function output1=funktionsname(input1,input2,...,inputn); function [output1,...,outputm]=funktionsname(input1,...,inputn); Bsp.: f(x) = x 2 *sin(x) soll berechnet werden function y = f(x); y = x.^2.*sin(x); Speichern unter f.m Aufruf: var = f(2.4); Page 18 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

18 Scripte & Funktionen Funktionsdefinition 1 Input / 2 Output function [y, ys] = meinefunktion(x) %Dieser Kommentar ist für die Hilfe %Dieser auch y = sin(x); ys = cos(x); Aufruf: >> [a, b] = meinefunktion(1.3); >> help meinefunktion; Page 19 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

19 Ploten/Grafiken x = 0:0.5:6; y = sqrt(x); plot(x,y) x = 0:0.5:6; y = sqrt(x); plot(x,y,'*') plot(x,y); xlabel('zeit'), ylabel('spannung') title('abb. 1') text(-0.8,0.5, 'x*sin(x)^2') Subplot: x=linspace(-pi,pi,30); y = sin(x); z = cos(x); subplot(2,1,1); plot(x,y); subplot(2,1,2); plot(x,z); Page 20 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1

20 Aufgaben 1. Funktion i. Schreiben Sie eine Funktion myfunc ii. Die Funktion soll zwei input-parameter a=20, b=5 besitzen iii. Die Funktion soll Matrix A=[1,2;5,2] und B=[a,b;7,1] a) Addieren b) Multiplizieren c) Elementweise Multiplizieren d) Invertieren iv. Die Rechenergebnisse sollen in einer ASCII-Datei gespeichert werden. 2. Lesen Sie das Bild lena.bmp ein. i. Wandeln Sie es in ein Graustufenbild (rgb2gray) ii. Stellen Sie das Graustufenbild dar (figure, imshow) iii. Transformieren Sie das Bild in den Frequenzbereich (fft2) iv. Verschieben Sie die zero-frequency Komponente in die Mitte des Plotts (fftshift, plot, subplot) Page 22 Marco Niehaus Grundlagen der Videotechnik Seminar 1