Powerpoint Báo cáo Phân tích xử lý ảnh Xử lý hình thái học

MORPHOLOGICAL
IMAGE PROCESSING
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC


PHÂN TÍCH

XỬ LÝ ẢNH
Lý thuyết: Tìm hiểu phân tích xử lý ảnh
Thực hành: Phân tích bệnh ung thử não
Giảng viên bộ môn: Thầy TS.Phạm Thế Bảo
Sinh viên thực hiện:
- Phan Minh Thương
- Mai Thị Hồng Xuyên


TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

TÌM HIỂU VỀ XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

CÁC THUẬT TỐN XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

CÁC CƠNG CỤ BỔ SUNG

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING
XỬ LÝ HÌNH THÁITHÁI HỌC

TÌM HIỂU

CHƯƠNG I.
TÌM HIỂU XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG


TÌM HIỂU
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

LỊCH SỬ HÌNH THÀNH
LÝ THUYẾT HÌNH THÁI HỌC

1960

1970

1982

Lý thuyết hình thái học đã được phổ biến rộng rãi và
Jean
Serra

đãcơng
thành
Trung
Hình
thái
trở
thành
một
cụlập
quan
trọngtâm
trong
xử lý
ảnhhọc
số. tại
Pháp để
phát
lý thuyết
hình trong
thái học
và ứng
ứng dụng
Cơng
nghệ
nàytriển
đã được
sử dụng
nhiều
dụng
của nó.

khác
nhau, bao gồm nhận dạng khn mặt, phát hiện
Từ tượng,
đó, lý thuyết
nàyyđã
trởhọc.
thành một lĩnh vực nghiên
đối
phân tích
sinh
cứu phổ biến trong tốn học, khoa học máy tính và các
lĩnh vực liên quan đến xử lý thông tin.
Georges Matheron

Jean Serra

BỔ SUNG


TÌM HIỂU
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

khoảng cách giữa các
điểm, và các thuộc tính
khác của vật thể.

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

lĩnh vực nghiên
cứu trong tốn học

LÝ THUYẾT HÌNH THÁI HỌC
các khái niệm
hình thái học
các khái niệm như:
hình dạng, kích thước,
chiều cao, chiều rộng,…


TÌM HIỂU
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

KHÁI NIỆM
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC
Morphological Image Processing - MIP

CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI:
Phép giãn (Dilation)
Phép co (Erosion)
Phép mở ảnh (Opening)

Phép đóng ảnh (Closing)

PHƯƠNG
sử dụng để loại bỏ nhiễu, tách đối tượng, phân đoạn
PHÁP và phát hiện đối tượng trong các ảnh số.

xử lý hình ảnh dựa trên lý thuyết hình thái tốn học,
được sử dụng để tiền xử lý và phân tích các hình ảnh.

Các phép tốn biến đổi hình thái học được thực hiện chủ yếu
trên ảnh nhị phân(ảnh trắng đen) và ảnh cấp xám (ảnh xám)


TÌM HIỂU
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

Các ứng dụng của xử lý hình ảnh hình thái bao gồm nhận dạng ký tự, phát hiện đối
tượng, phân đoạn ảnh y tế và phân tích ảnh vệ tinh.
Chúng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm công nghiệp, y tế, khoa
học, nông nghiệp và nhiều lĩnh vực khác.

BỔ SUNG


TÌM HIỂU
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

Khái niệm cơ bản về tập hợp
 

 
.

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG


TÌM HIỂU
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

Khái niệm cơ bản về tập hợp
Ví
dụ:
 

Tốn tử
logic:

.

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG


TÌM HIỂU
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

Khái niệm cơ bản về tập hợp
A là tập con của B

Hợp (Union)
Giao (Intersection)
Phần bù của tập hợp A

Mỗi phần tử của tập hợp A cũng là
một phần tử trong tập hợp B
Tập hợp của các phần tử thuộc A, B
hoặc cả A và B
Tập hợp các phần tử thuộc cả A và B

A⊆B

C=A⋃B
C=A⋂B

Tập hợp các phần tử không bao gồm
các phần tử trong A

Hiệu của hai tập hợp A

Với w là tập hợp các phần tử thuộc tập

và B

hợp A nhưng không thuộc tập hợp B
Phần tử w được hình thành khi nhân
từng tọa độ của tập hợp A với -1 khi đó
vị trí tương đối giữa các điểm trong tập

Phản chiếu (phản xạ)

hợp A có xu hướng đối ngược lại so với

của tập hợp A

ban đầu, gọi là tính phản xạ của tập
hợp. Hay nói cách khác tập hợp A sẽ
quay quanh gốc tọa độ một góc 180
độ .

Dịch (tịnh tiến) tập hợp A
với z=(z1,z2)

.

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

TÌM HIỂU

CHƯƠNG II.
CÁC THUẬT TỐN
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC
MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

❑ Phép giãn nở nhị phân (Dilation)
❑ Phép co nhị phân (Erosion)
❑ Phép mở ảnh nhị phân (Opening)
❑ Phép đóng ảnh (Closing)

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG


CÁC THUẬT TỐN
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

Định nghĩa dựa trên các điều kiện
Các phép toán được định nghĩa dựa vào các điều kiện
- Đối tượng là X: ảnh nhị phân
- Phần tử cấu trúc S: là mặt nạ bất kỳ mà các phần tử của nó tạo nên một mơ-típ.
Tiến hàng di chuyển (rê) mặt nạ đi khắp ảnh và tính giá trị điểm ảnh bởi các điểm lân cận
với mơ-típ của mặt nạ theo cách lấy hội (phép AND) và tuyển (phép OR).
- Bx là phép dịch chuyển B tới vị trí x


CÁC THUẬT TỐN
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

Phần tử cấu trúc (Structuring Element)
Structuring elements (SEs) áp dụng cho các vùng con của ảnh (nhân tạo ảnh; yếu tố cấu trúc) là một hình khối
được định nghĩa sẵn nhằm tương tác với ảnh xem nó có thỏa mãn một số tính chất nào đó.
Là một ma trận nhỏ có hai giá trị 0 và 1, các giá trị 0 được bỏ qua trong q trình tính tốn.


CÁC THUẬT TỐN
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

Phần tử cấu trúc (Structuring Element)
SEs có thể có bất kì hình dạng hay kích thước nào, nhưng hình dạng và kích thước thường được sử dụng trên ảnh nhị phân
như sau:
Hình dạng:

origin

origin

origin

Kích cỡ: 3x3, 5x5 … Một phần tử cấu trúc có kích thước (nxn) được di chuyển khắp ảnh và thực hiện phép tính tốn với
từng điểm ảnh (Pixel) của ảnh với (N2-1) điểm ảnh (Pixel) lân cận (Khơng tính điểm ở tâm).


CÁC THUẬT TỐN
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

Ảnh nhị phân hay còn gọi là ảnh trắng đen tương ứng với giá trị 0 (màu trắng) và 1 (màu đen).
Ảnh xám là ảnh mà tại mỗi điểm ảnh có giá trị cường độ sáng trong khoảng [0,255]


CÁC THUẬT TỐN
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

PHÉP GIÃN NỞ NHỊ PHÂN - DILATION
Là một phép biến đổi hình thái học được sử dụng để mở rộng hoặc làm dày các
vùng trắng trong ảnh và thu nhỏ các vùng đen.
Phép giãn nở thường được sử dụng để loại bỏ các lỗ hổng nhỏ hoặc các đốm
đen, hoặc để nối các vùng trắng cách xa nhau lại với nhau.

Mục đích:
Mở rộng vùng ảnh.
Lấp đầy khoảng trống.

BỔ SUNG


CÁC THUẬT TỐN

XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

PHÉP GIÃN NỞ NHỊ PHÂN - DILATION
 

BỔ SUNG


CÁC THUẬT TỐN
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

BỔ SUNG

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

PHÉP GIÃN NỞ NHỊ PHÂN - DILATION
Các bước thực hiện:
∙ Xác định phần tử cấu trúc và tâm
∙ Đặt tâm vào điểm ảnh cần xử lý, không xét các điểm có giá trị 0
∙ Thực hiện phép tốn OR phần tử cấu trúc với ảnh để được kết quả tại điểm tương ứng

∙ Dịch chuyển tâm của phần tử cấu trúc lần lượt qua từng điểm ảnh trên ảnh và lặp lại các bước trên


CÁC THUẬT TỐN
XỬ LÝ HÌNH THÁI HỌC

TÌM HIỂU

PHÂN TÍCH

MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING

PHÉP GIÃN NỞ NHỊ PHÂN - DILATION
Ví dụ:
Phép dãn của ảnh A bởi phần tử cấu trúc B cho ra ảnh G.
Mỗi vị trí cấu trúc B quét qua được sẽ chọn giá trị lớn
nhất và trả về điểm mốc tương ứng trên ảnh G.

BỔ SUNG