HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
NGUYỄN VĂN HẠT
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT NỘI SUY ẢNH
Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và Mạng máy tính
Mã số: 60.48.15
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS ĐỖ NĂNG TOÀN
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – 2012
1
PHẦN MỞ ĐẦU
: Nghiên cứu một
số kỹ thuật nội suy ảnh
Mục đích của đề tài
,
,
.
2
1:
3
CHƢƠNG 1: KHI QUT VỀ X L NH V NI SUY NH
1.1 Khi qut về x l ảnh
.
.
Hình 1.1 Qu trình x l ảnh
:
,
.
. .
,
, .
.
.
:
Hình 1.2 Cc bƣớc cơ bản trong một hệ thống x l ảnh
4
1.2 Những vấn đề cơ bản trong x l ảnh
1.2.1 Ảnh và điểm ảnh
1.2.2 Độ Phân giải của ảnh
Định nghĩa:
1.2.3 Mức xám của ảnh
1.2.4 Nắn chỉnh biến dạng
5
Hình 1.3 Ví dụ về nắn chỉnh hình biến dạng
1.2.5 Các kiểu ảnh
a. Ảnh chỉ số
b. Ảnh cường độ
c. Ảnh nhi phân
d. Ảnh RGB
6
1.2.6 Quan hệ giữa các điểm ảnh
1.2.7 Một số thuộc tính của ảnh
a. Đường viền:
b. Biên ảnh:
1.2.8 Toạ độ ảnh
a. Toạ độ pixel
b. Toạ độ không gian
1.3 Nội suy ảnh
1.3.1 Khái niệm nội suy ảnh
7
1.3.2 Các vấn đề với nội suy ảnh
.
1.3.2.1
1.3.2.2
1.3.2.3
1.3.2.4
8
1.3.2.5
Ảnh ban đầu
15
.
1.3.3 Một số hướng tiếp cận nội suy ảnh
C
Sau nội suy
Thay đổi kích cỡ
Bóp méo
9
CHƢƠNG 2: MT SỐ KỸ THUẬT NI SUY NH
p
2.1 Nội suy ảnh dựa vào cc điểm lng giềng
2.1.1 Khái quát nội suy ảnh dựa vào các điểm láng giềng
.
2.1.2 Phương pháp nội suy ảnh dựa vào các điểm láng giềng
P
10
t
.
. M
. M
,
2.1.2.1
cao ban . chung,
cao .
nhi ).
Trong l cong,
.
P 4
trong
11
thu ,
.
s xung quanh .
2.1.2.2 N hai
pixel i, j) (,
2j)
.
Bước 1
2.1.A) trung
Bước 2: 2.1.B)
, trung
4 ).
Hình 2.1 Hai bƣớc nội suy dựa vào cấu hình của bốn nƣớc lng giềng
. C
.
P ,
FCBI (Fast Curvature Based
Interpolation). qua
hai
12
sung .
ICBI (Iterative Curvature Based Interpolation)
2.1.2.3 N FCBI
,
thay c
, ta
trong hai
i sinh
. Ta
khi ,
hai .
Hình 2.2 Nội suy dựa trên một khu phố 12-pixel
thu nhanh
. ta
.
13
2.1.2.4 ICBI
cho
(2i + 1; 2j + 1).
Sau khi hai (
), ,
o.
2.1.2.5 NN(Natural Neighbor Interpolation)
m (DEM)
. NNI (Natural Neighbor
Interpolation) DEM
. M (DEM)
qua DEM . K
, ( .
a. Sơ đồ Voronoi của nội suy láng giềng tự nhiên
Ta ,
v
2
{p
1
p
n
Vor
S
S.
b. Phương pháp nội suy láng giềng tự nhiên
g
. NNI 2D.
, cho truy q trong
gian R
2
, S trong R
2
q. Sau , q :
v (q) w
p
v(p) (2.14)
Wp , v (
). DEM NNI
14
a .
Voronoi i
hai Voronoi DEM.
c. Cột chuyển nhượng nội suy láng giềng tự nhiên
T song song
.
,
d. Xây dựng lưới DEM nội suy láng giềng tự nhiên
DEM cho
. Q l .
DEM, ta xem
. N NO_DATA". Thay
,
, trong .
Kết luận nội suy láng riềng tự nhiên
,
p
,
(2i, 2j) (2i +1, 2j+1)
FCBI cho khi
FCBI p 4
. to .
15
DEM , h bao
, NNI
NNI DEM .
2.2 Nội suy tuyến tính (Linear interpolation)
.
(linear interpolation).
2.2.1 Nội suy theo phương pháp lặp
2.2.2 Thuật toán nội suy tuyến tính
2.2.3 Nội suy tuyến tính hàm bậc nhất
.
, (x[1], y[1](x[2], y[2]) x[1] < x[2], ta suy ra
.
2
1
(2.21)
2.2.4 Nội suy tuyến tính hàm bậc hai
ng
. hai 5 .
16
K (x
1
[k]
,x
2
[k]
) y
[k]
1 (1,1) 2
2 (2,3) 2
3 (2,5) 5
4 (4,2) 1
5 (5,5) 6
5 .
R
2
1
,x
2
6
x
1
x
2
5
x
2
1
4
x
2
2
3
x
1
2
x
2
1
(2.25)
(2.25)
j
(x
[k]
,x
[k]
)
6 .
2.2.5 Nội suy tuyến tính giữa hai đường
y (
quan x .
:
Y(x,z) = a(z)x + b(z) (2.35)
Cho a(zb(z),
"y x.
Kết luận nội suy tuyến tính
c
2.3 Nội suy s dụng hàm cơ sở bn kính
RBF
d p c. tham
.
RBF t , cho
RBF .
17
2.3.1 Khái quát về hàm cơ sở bán kính RBF
ta
t.
s
R
R
)()( rX
(2.47)
xr
V R
s,
Euclide
N
||X
1
|| = ||X
2
|| (X
1
) = (X
2
), X
1
, X
2
R
S
(2.48)
2.3.2 Các thuộc tính của hàm cơ sở bán kính RBF
Euclide quay,
). RBF
h Euclide,
khi Euclide do
2 . theo
mong .
2.3.3 Nội suy sử dụng hàm bán kính cơ sở RBF
N
k
kkf
xxCxP
1
2
)(
, x R
S
(2.60)
18
p
(x
i
) = f(x
i
), i= 1, . . ., N,
c
k
)x(f
)x(f
)x(f
C
C
C
xxxxxx
xxxxxx
xxxxxx
N
2
1
N
2
1
2
NN
2
2N
2
1N
2
N2
2
22
2
12
2
N1
2
21
2
11
(2.61)
2.3.4 Phép nội suy thời gian và bù chuyển động
.
Kết luận nội suy sử dụng hàm cơ sở bán kính RBF
19
CHƢƠNG 3: CHƢƠNG TRÌNH TH NGHIỆM
3.1 Bài ton
Đầu vào
Đầu ra
3.2 Phân tích bài ton
.
20
3.3 Chƣơng trình biểu diễn trạng thi cơ bản của khuôn mặt
Hình 3.1 Ca sổ ban đầu của phần mềm biểu diễn trạng thi khuôn mặt 3D
Hình 3.2 Khung hình khuôn mặt nhìn nghiêng
21
Hình 3.3 Trạng thi ngạc nhiên của khuôn mặt
:
Hình 3.4 Trạng thi mỉm cƣời của khuôn mặt
,l
22
23
KẾT LUẬN
''Nghiên cứu một
số kỹ thuật nội suy ảnh''
.
V
.
.
.