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% ENSEEIHT - 2SN MM - Traitement des donn�es audio-visuelles
% TP6 - Restauration d'images
% exercice_1_bis : d�bruitage avec variation totale (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);
figure('Name','Debruitage par variation totale',...
	'Position',[0.06*L,0.1*H,0.9*L,0.7*H]);

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

% Affichage de l'image :
subplot(1,2,1)
	imagesc(max(0,min(1,u0/u_max)),[0 1])
	colormap gray
	axis image off
	title('Image bruitee','FontSize',20)  
    imwrite(max(0,min(1,u0/u_max)), sprintf('saves/exo1bis_bruit.png'))


% Affichage de l'image restaur�e � l'it�ration 0 :
subplot(1,2,2)
	imagesc(max(0,min(1,u0/u_max)),[0 1])
	axis image off
	title('Image restauree (iteration 0)','FontSize',20)
    [fimage,map] = rgb2ind(max(0,min(1,u0/u_max)), 256);
    imwrite(fimage, map, "saves/exo1bis_clean.gif", 'gif', 'Loopcount', inf);
    drawnow nocallbacks

% Vectorisation de u0 :
nb_pixels = nb_lignes * nb_colonnes;
u0 = reshape(u0,[], 1, 3);

% Param�tre pour garantir la diff�rentiabilit� de la variation totale :
epsilon = 0.01;

% Op�rateur 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;

% Point fixe :
lambda = 10;			% Poids de la r�gularisation
u_k = u0;
convergence = +Inf;
iteration = 0;

while convergence > 1e-3
	
	% Incr�mentation du nombre d'it�rations :
	iteration = iteration + 1;

	% It�ration (6) :
	u_kp1 = debruitage_bis(b,u_k,lambda,Dx,Dy,epsilon);

	% Test de convergence :
	convergence = norm(u_kp1(:)-u_k(:))/norm(u_k(:));
	
	% Mise � jour de l'image courante u_k :
	u_k = u_kp1;

	% Affichage de l'image restaur�e � chaque it�ration :
	subplot(1,2,2)
        image = max(0,min(1,reshape(u_k,[nb_lignes nb_colonnes nb_canaux])/u_max));
		imagesc(image,[0 1])
		colormap gray
		axis image off
		title(['Image restauree (iteration ' num2str(iteration) ')'],'FontSize',20)

        % Write to the GIF File 
        [fimage,map] = rgb2ind(image, 256);
        imwrite(fimage, map, "saves/exo1bis_clean.gif", 'gif', 'WriteMode', 'append');
    	
    drawnow nocallbacks
	pause(0.2)
	
end