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% ENSEEIHT - 2SN MM - Traitement des donnˇes audio-visuelles
% TP6 - Restauration d'images
% exercice_0 : dˇbruitage avec mod¸le de Tikhonov (niveaux de gris)
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clear
close all
clc

% Mise en place de la figure pour affichage :
taille_ecran = get(0,'ScreenSize');
L = taille_ecran(3);
H = taille_ecran(4);

% Lecture de l'image :
u0 = double(imread('Images/cameraman_avec_bruit.tif'));
[nb_lignes,nb_colonnes,nb_canaux] = size(u0);
u_max = max(u0(:));

% Affichage de l'image :
% subplot(1,2,1)
figure;
	imagesc(max(0,min(1,u0/u_max)),[0 1])
	colormap gray
	axis image off
	title('Image bruitee')
    imwrite(max(0,min(1,u0/u_max)), "saves/exo0_bruit.png")
    
% Vectorisation de u0 :
nb_pixels = nb_lignes*nb_colonnes;
u0 = reshape(u0,[nb_pixels 1]);

% Opˇrateur gradient :
e = ones(nb_pixels,1);
Dx = spdiags([-e e],[0 nb_lignes],nb_pixels,nb_pixels);
Dx(end-nb_lignes+1:end,:) = 0;
Dy = spdiags([-e e],[0 1],nb_pixels,nb_pixels);
Dy(nb_lignes:nb_lignes:end,:) = 0;

% Second membre b du syst¸me :
b = u0;

% Matrice A du syst¸me :
Lap = -Dx'*Dx -Dy'*Dy;
lambda = 2;				% Poids de la rˇgularisation
A = speye(nb_pixels) -lambda*Lap;

% Rˇsolution du syst¸me A*u = b :
u = A\b;

% Affichage de l'image restaurˇe :
% subplot(1,2,2)
figure;
	imagesc(max(0,min(1,reshape(u,[nb_lignes nb_colonnes])/u_max)),[0 1])
	colormap gray
	axis image off
	title('Image restauree')
    imwrite(max(0,min(1,reshape(u,[nb_lignes nb_colonnes])/u_max)), "saves/exo0_clean.png")