nghiên cứu một số kỹ thuật nắn chỉnh ảnh 2d

GVHD: PGS.TS. Đỗ Năng Toàn
HVTH: Hồ Đức Nghỉ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ
THUẬT NẮN CHỈNH ẢNH 2D

NỘI DUNG BÁO CÁO
1.Đặt vấn đề
2. Mục tiêu của luận văn
3. Một số kỹ thuật nắn chỉnh ảnh 2D
4. Bài toán và chương trình thử
nghiệm nắn chỉnh biến dạng sách
5. Kết luận và hướng phát triển
Hiện nay, xử lý ảnh là lĩnh vực đang phát
triển mạnh mẽ và được nhiều người quan tâm bởi
được áp dụng trong nhiều lĩnh vực có hiệu quả.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tuy nhiên, ảnh thu được sau quá trình thu
nhận ảnh thông qua các thiết bị như máy chụp
ảnh, camera, webcam, máy chụp X-quang, máy
chụp cắt lớp CT, máy siêu âm,… không thể
tránh khỏi biến dạng bởi các thiết bị quang học
và điện tử, đôi khi bởi chính bản thân đối tượng.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Vì vậy, cần phải có phương pháp để khắc
phục các khuyết điểm nêu trên, làm cho ảnh rõ
hơn, sắc nét hơn,… sao cho đối tượng được thu
nhận thể hiện đúng bản chất của mình trên ảnh.
2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN

Nghiên cứu một số kỹ thuật nắn chỉnh ảnh 2D
và áp dụng vào việc nắn chỉnh biến dạng sách sau
thu nhận.
3. MỘT SỐ KỸ THUẬT NẮN CHỈNH ẢNH 2D
- Kỹ thuật nắn chỉnh xuôi
- Kỹ thuật nắn chỉnh ngược
- Kỹ thuật nắn chỉnh kết hợp với kỹ thuật
nội suy
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH XUÔI
Vấn đề đặt ra là ảnh của một đối tượng thu
nhận được sau quá trình thu nhận ảnh thông qua
các thiết bị điện tử và quang học thường không
thể hiện được bản chất thực (nguyên thủy) của
mình hay nói cách khác là bị biến dạng.
Do đó, để giải quyết vấn đề nêu trên cần phải
áp dụng một số kỹ thuật nắn chỉnh ảnh.
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH XUÔI
Mục đích chính nhằm làm nổi bật một số đặc
tính của ảnh như thay đổi độ tương phản, lọc nhiễu,
nổi biên, làm trơn biên, khuyếch đại ảnh, nhằm
phục vụ cho việc hiển thị hoặc các quá trình phân
tích ảnh.
Áp dụng các kỹ thuật sau để nắn chỉnh ảnh:
chuyển đổi mức xám, chuyển đổi tuyến tính từng
phần, cân bằng biểu đồ, lọc làm mịn và lọc làm
sắc nét.
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH XUÔI
Ưu điểm của kỹ thuật nắn chỉnh xuôi: lọc nhiễu,
điều chỉnh độ tương phản, làm trơn, làm mịn, làm
nổi cạnh, làm nổi rõ các chi tiết của ảnh.

Nhược điểm của kỹ thuật nắn chỉnh xuôi:
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH XUÔI
- Không có quy tắc chung để xác định kỹ thuật nâng
chất lượng ảnh tốt nhất. Do đó, phương pháp nâng chất
lượng ảnh chỉ áp dụng cho trường hợp cụ thể và thường
được phát triển theo kinh nghiệm.
- Nâng cao chất lượng ảnh dùng trong việc trích chọn
dấu hiệu, phân tích ảnh và hiển thị thông tin trực quan.
Quá trình này không làm tăng lượng thông tin mà chỉ nhấn
mạnh các đặc trưng đặc tả nào đó. Việc lựa chọn các thuật
toán nâng cao chất lượng ảnh phụ thuộc vào các ứng dụng
khác nhau.
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH NGƢỢC
Trong xử lý hình ảnh, cong vênh thường được
thực hiện để loại bỏ các biến dạng từ một hình ảnh
(chỉnh biến dạng hình học), trong khi đồ họa máy
tính được sử dụng để giới thiệu biến dạng.
Trong hình ảnh biến dạng, cong vênh được sử
dụng để sắp xếp các tính năng quan trọng (chẳng
hạn như mắt, miệng và mũi) của hai hình ảnh bị
biến dạng.
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH NGƢỢC
Một biến dạng hình ảnh (hay biến đổi không gian) xác
định một mối quan hệ hình học giữa mỗi điểm trong hình
ảnh đầu vào và mỗi điểm trong hình ảnh đầu ra. Nói cách
khác, một cong vênh 2D là một biến đổi làm biến dạng
một không gian nguồn 2D thành một không gian đích 2D,
nó ánh xạ một điểm nguồn[u, v] đến một điểm đích [x, y].
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH NGƢỢC
Áp dụng các kỹ thuật sau để nắn chỉnh

ngược: cong vênh phía trước và cong vênh
ngược, biến đổi affine, dịch chuyển, biến
đổi phối cảnh.
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH NGƢỢC
Ưu điểm của kỹ thuật nắn chỉnh ngược: nắn
chỉnh được độ nghiêng, cong vênh, biến đổi tỷ
lệ, dịch chuyển, biến dạng.
Nhược điểm của kỹ thuật nắn chỉnh ngược:
Có thể gây ra hai vấn đề lớn là lỗ hổng và
chồng chéo.
KỸ THUẬT NẮN CHỈNH KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT NỘI SUY
Phương pháp nội suy hình ảnh tạo ra một sự
chuyển đổi từ hình ảnh nguồn đến hình ảnh đích
bằng nội suy vị trí và sau đó là màu sắc của điểm
ảnh trong hai hình ảnh.
Kết hợp kỹ thuật nắn chỉnh với kỹ thuật nội
suy nhằm để lấp lỗ hổng, phóng to ảnh, xoay
ảnh, cải thiện hiện tượng răng cưa cũng như vỡ
hạt trên hình ảnh.
4. BÀI TOÁN VÀ CHƢƠNG TRÌNH THỬ
NGHIỆM NẮN CHỈNH BIẾN DẠNG SÁCH
Bài toán:
Đối tượng cần xử lý là ảnh của một quyển sách,
có dạng hình hộp, được chụp vào sao cho nhìn thấy
được ba mặt của nó.
Một số công việc cần thực hiện là:
- Nắn chỉnh các mặt của quyển sách (vật hình hộp)
sao cho sau khi nắn chỉnh các mặt của quyển sách
không bị cong (có dạng hình bình hành), các mép
không bị nhăn và hình ảnh của các mặt nhìn rõ hơn.

- Sau khi nắn chỉnh các mặt của quyển sách, áp
dụng một số kỹ thuật nâng chất lượng ảnh để thu
được ảnh có màu sắc, đường nét rõ và đẹp hơn.
4. BÀI TOÁN VÀ CHƢƠNG TRÌNH THỬ
NGHIỆM NẮN CHỈNH BIẾN DẠNG SÁCH
4. BÀI TOÁN VÀ CHƢƠNG TRÌNH THỬ
NGHIỆM NẮN CHỈNH BIẾN DẠNG SÁCH
Phân tích, thiết kế:
- Xác định các cặp điểm đặc trưng
- Xây dựng khung nắn chỉnh
- Những điểm cần được nội suy
Chƣơng trình thử nghiệm nắn chỉnh biến
dạng sách sau thu nhận:
- Áp dụng kỹ thuật nắn chỉnh xuôi và kỹ thuật
nắn chỉnh ngược để cài đặt chương trình nắn
chỉnh biến dạng sách sau thu nhận.
- Demo chương trình nắn chỉnh biến dạng sách.
4. BÀI TOÁN VÀ CHƢƠNG TRÌNH THỬ
NGHIỆM NẮN CHỈNH BIẾN DẠNG SÁCH
5. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN
- Luận văn này đã trình bày một số kỹ thuật nắn
chỉnh ảnh 2D như hiệu chỉnh độ nghiêng, cong
vênh, biến dạng, lọc nhiễu, nâng độ tương phản
ảnh, làm cho ảnh rõ hơn, nét hơn.
- Dựa vào kỹ thuật nắn chỉnh xuôi và kỹ thuật
nắn chỉnh ngược đã áp dụng được cho đối tượng
cụ thể là nắn chỉnh biến dạng quyển sách sau
thu nhận.
Kết luận:
- Tuy nhiên, Luận văn này còn các mặt hạn chế sau:

+ Mới nghiên cứu được một số kỹ thuật nắn
chỉnh ảnh thông dụng chứ chưa tìm được kỹ
thuật tối ưu nhất.
+ Mới thực hiện đưa được các ảnh mẫu, các khung
mẫu đã có sẵn vào chương trình, chứ chương trình
chưa tự tạo ra được các khung cần nắn chỉnh.
+ Ảnh sau khi nắn chỉnh vẫn còn các lỗ hổng.
5. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN
- Tiếp tục nghiên cứu các kỹ thuật nắn chỉnh ảnh
2D và phân tích, so sánh, đánh giá ưu nhược điểm
của từng kỹ thuật, từ đó lựa chọn kỹ thuật phù hợp
nhất để áp dụng vào việc nắn chỉnh biến dạng sách.
Hƣớng phát triển:
5. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN
- Phát triển chương trình nắn chỉnh biến dạng
sách để tạo được nhiều khuôn mẫu nắn chỉnh đa
dạng, phong phú hơn, áp dụng nắn chỉnh được
nhiều loại sách khác nhau và mở rộng ra là có thể
áp dụng cho các đối tượng khác.
- Nghiên cứu các phương pháp để lấp các lỗ hổng.
5. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN
- Hướng mở của luận văn là tìm hiểu phương pháp
để cài đặt chương trình có thể tự động nhận dạng và
xử lý được nhiều ảnh đầu vào cùng lúc dựa trên các
mô hình ảnh mẫu có sẵn dựa trên cơ sở sự tương
đương về hình dạng của các hình ảnh đầu vào.
Xin cảm ơn hội đồng, cảm ơn quý thầy cô
và các anh chị đã chú ý lắng nghe !
Xin cảm ơn hội đồng, cảm ơn quý thầy cô
và các anh chị đã chú ý lắng nghe !