Разработка программного обеспечения графического редактора на языке высокого уровня

Пояснительная записка: 106 с., 29 рис., 2 табл., 17 источник, 4 прил.

Целью создания программного обеспечения является автоматизация процесса обработки изображений, а также минимизация затрат времени на обработку изображений.

Главным назначение программы автоматизированной обработки изображений является упрощение данного вида деятельности для пользователей, не обладающего соответствующими навыками.

Объектом исследования является процесс обработки изображений.

Предметом исследования – алгоритмы обработки изображений.

Программа разрабатывалась как программ­ное средство, предназначенное для автоматизации обработки изображений, а также для улучшения различных качеств изображения, такие как:

-   яркость;

-   контрастность;

-   насыщенность;

-   резкость;

-   отсутствие шума.

Были реализованы следующие функции: регулировка яркости, контрастности, резкости; перевод изображения в негатив, черно-белое, градации серого, сепию; поворот изображения; детализация изображения; выдавливание; матричная, медианная, гауссовская фильтрации; отзеркаливание; открытие и сохранение изображений.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 8

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.. 10

1.1 Необходимый функционал проекта. 10

1.2 Требования к интерфейсу разрабатываемого проекта. 10

1.3 Системные требования для работы программы. 12

2 ОБЗОР ГРАФИЧЕСКИХ РЕДАКТОРОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ.. 13

2.1. GIMP. 13

2.2 Movavi Photo Editor 15

2.3 Adobe Photoshop. 17

2.4 Paint.NET. 20

2.5 PixBuilder Studio. 21

2.6 Photoscape. 22

2.7 DigiKam.. 24

2.8 Artweaver 25

2.9 PicPick. 26

2.10 Inkscape. 27

2.11 Сравнительный анализ графических редакторов. 28

3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.. 30

3.1 Обоснование выбора языка программирования. 30

3.2 Анализ и обоснование выбора среды разработки. 31

3.3 Обоснование выбора совокупности модулей. 32

3.3.1 Обоснование выбора модуля PIL. 32

3.3.2 Обоснование выбора модуля tkinter 32

4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ФИЛЬТРАХ И ОПЕРАЦИЯХ  33

4.1 Регулировка яркости. 33

4.2 Негатив. 33

4.3 Черно-белое изображение. 34

4.4 Градации серого цвета. 35

4.5 Сепия. 35

4.6 Контрастность. 36

4.7 Поворот изображения. 36

4.8 Резкость. 37

4.9 Контур. 37

4.10 Детализация. 37

4.11 Выдавливание. 38

4.12 Размытие. 38

4.13 Отзеркаливание. 39

4.14 Медианный фильтр. 39

4.15 Матрица свертки. 40

4.16 Фильтрация Гаусса. 41

5 ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА.. 42

5.1 Реализация программного обеспечения графического редактора. 42

5.1.1 Структура программного продукта. 42

5.1.2 Диаграмма вариантов использования программного продукта. 44

5.2 Описание входных и выходных данных. 45

5.3 Потоки данных. 46

5.4 Описание программных компонентов ПП.. 47

5.5 Описание тестирования реализованных в графическом редакторе функций. 51

6 ОХРАНА ТРУДА, ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ.. 62

6.1 Анализ условий труда в помещении. 62

6.2 Мероприятия по улучшению условий труда. 64

6.2.1 Электромагнитные излучения. 64

6.2.2 Освещенность. 64

6.2.3 Шум. 65

6.2.4 Микроклимат. 65

6.2.5 Электробезопасность. 66

6.2.6 Эргономика. 66

6.3 Расчет искусственного освещения для помещения. 67

6.4 Мероприятия по обеспечения пожарной безопасности. 69

6.5 Безопасность жизнедеятельности и гражданская оборона. 70

6.5.1 Промышленная безопасность. 72

6.5.2 Пожарная безопасность. 72

6.5.3 Экологическая безопасность. 73

6.5.4 Транспортная безопасность. 74

6.5.5 Производственная безопасность. 75

6.5.6 Краткая характеристика разновидностей систем безопасности. 75

6.5.7 Гражданская оборона. 77

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 83

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 84

Приложение А ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. 86

Приложение Б РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ. 88

Приложение В ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ.. 90

Приложение Г ПЕРЕЧЕНЬ ЗАМЕЧАНИЙ НОРМОКОНТРОЛЕРА.. 106

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ.. 106

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.                Крайзмер, Л.П. Информатика и вычислительная техника / Л.П. Крайзмер. – М.: Лениздат, 2017. – 270 c.

2.                Панюкова, Т. А. GIMP и Adobe Photoshop. Лекции по растровой графике / Т.А. Панюкова. – М.: Либроком, 2016. – 280 c.

3.                Риверс Максимализм. Графический дизайн эпохи упадка и пресыщенности / Риверс, Шарлотта. – М.: АСТ, 2015. – 160 c.

4.                Тимофеев, А.В. Информатика и компьютерный интеллект / А.В. Тимофеев. – М.: Педагогика, 2014. - 128 c.

5.                Школьник, К. Графическая грамота / К. Школьник. – М.: Детская литература, 2016. – 143 c

6.                Денисов, Д. А. Компьютерные методы анализа видеоинформации : монография / Д. А. Денисов – Красноярск : Красноярск – университет, 1993. – 192 с.

7.                Кашкин, В. Б. Цифровая обработка аэрокосмических изображений : электрон. учеб. пособие / В. Б. Кашкин, А. И. Сухинин – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – 278 с.

8.                Матричные фильтры обработки изображений [Электронный ресурс]. –  Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/142818/

9.                Скворцов А. В. Обзор алгоритмов построения триангуляции Делоне / А.В. Скворцов // Вычислительные методы и программирование – 2002. – Т.3, С. 14-39.

10.           Скворцов А.В., Эффективные алгоритмы построения триангуляции Делоне / А.В. Скворцов, Ю.Л. Костюк // Геоинформатика. Теория и практика – Вып. 1 – Томск: Изд-во Том. ун-та, 1998. – С. 22-47.

11.           Сойфер, В. А. Компьютерная обработка изображений. Часть 1. Математические модели / В.А. Сойфер // Соросовский образовательный журнал – 1996. – №2. – С. 118-121.

12.           Сойфер, В. А. Компьютерная обработка изображений. Часть 2. Методы и алгоритмы / В.А. Сойфер // Соросовский образовательный журнал – 1996. – №3. – С. 110-121.

13.           Стругайло, В. В. Обзор методов фильтрации и сегментации цифровых изображений / В. В. Стругайло // Наука и Образование – 2012. – №5. – С. 270- 281.

14.           Цифровая обработка изображений [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://sibsauktf.ru/courses/fulleren/g3.htm

15.           Ванг, С. З. Оценка качества изображения: от видимости ошибок к структурному сходству / С. З. Ванг // Обработка изображений, – Вып. 13 – , Том 3, с. 600-612, 2004.

16.           

Жан-Бернар, Л. М. Обработка изображений / Л. М. Жан-Бернар // Обработка сигналов, – 1998. – Т.3, С. 155-1076.

17.           Головко, В. А., Вейвлет-разложение на основе зрительной системы человека для сжатия изображений / В. А. Головко // Журнал визуальной коммуникации и представления изображений, – 1995. – Т.6, С. 109-121.

18.