BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP-XỬ LÝ ẢNH SỐ

XỬ LÝ ẢNH SỐ
Xử lý hình thái học
(Morphological)
2
of
39
Nội dung
Sau khi phân đoạn, chúng ta có thể sử dụng
các thao tác morphological để loại bỏ chưa
hoàn hảo trong quá trình phân đoạn và cung
cấp thông tin về dạng và cấu trúc của ảnh
Phần này, chúng ta sẽ xét đến
– Thế nào là morphology?
– Các thao tác morphological đơn giản
– Các thao tác kết hợp
– Các thuật toán Morphological
3
of
39
1, 0, Black, White?
Trong các slide sau, có thể hoán đổi việc sử
dụng 0 và 1 để chỉ trắng và đen
Trong các phần sau, chúng ta giả thiết là đã
thực hiện phân đoạn ảnh và 0 biểu diễn các
pixel nền, 1 biểu diễn các pixel của các đối
tượng
4
of
39
Morphology là gì?
Xử lý ảnh Morphological (or morphology) mô

tả một dãy các kỹ thuật xử lý ảnh liên quan
đến hình dạng (morphology) và các đặc
điểm trên ảnh
Các thao tác Morphological tường được sử
dụng để loại bỏ không hoàn thiện trong quá
trình phân đoạn, do vậy thường làm việc với
ảnh 2 mức
5
of
39
Ví dụ
Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)
Image after segmentation Image after segmentation and
morphological processing
6
of
39
Phần tử cấu trúc, Hits & Fits
B
A
C
Phần tử cấu trúc
Fit: Tất cả các pixel nằm
trên phần tử cấu trúc che
phủ tất cả các pixel trên
ảnh
Hit: Pixel bất kỳ trên phần
tử cấu trúc cho phủ một
pixel trên ảnh
Tất cả các theo tác xử lý morphological đều dựa trên

ý tưởng cơ bản này
7
of
39
Phần tử cấu trúc
Phần tử cấu trúc có thể có kích thước và
hình dạng bất kỳ
Tuy nhiên, chúng ta sẽ sử dụng phần tử cấu
trúc vuông với tâm ứng pixel ở giữa
1 1 1
1 1 1
1 1 1
0 0 1 0 0
0 1 1 1 0
1 1 1 1 1
0 1 1 1 0
0 0 1 0 0
0 1 0
1 1 1
0 1 0
8
of
39
Fitting & Hitting
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
B
C
A
1 1 1
1 1 1
1 1 1
Structuring
Element 1
0 1 0
1 1 1
0 1 0
Structuring
Element 2
9
of
39
Các thao tác cơ bản
Về cơ bản, xử lý morphological giống lọc
không gian
Phần tử cấu trúc dịch qua mỗi pixel trên ảnh
ban đầu và tạo ra pixel ở ảnh sau khi xử lý
Giá trị của pixel tạo ra phụ thuộc vào thao
tác thực hiện
Có hai thao tác morphological cơ bản:
erosion và dilation
10

of
39
Erosion
Erosion của ảnh f sử dụng phần tử cấu trúc
s được định nghĩa bởi f  s
Phần tử cấu trúc được định vị tại vị trí (x, y)
trên ảnh và giá trị mới tại vị trí này được xác
định bởi qui tắc :
otherwise 0
fits if 1
),(
fs
yxg
11
of
39
Ví dụ Erosion
Structuring Element
Original Image
Processed Image With Eroded Pixels
12
of
39
Ví dụ Erosion
Structuring Element
Original Image
Processed Image
13
of
39

Ví dụ Erosion
Watch out: In these examples a 1 refers to a black pixel!
Original image Erosion by 3*3
square structuring
element
Erosion by 5*5
square structuring
element
14
of
39
Ví dụ Erosion
Original
image
After erosion
with a disc of
radius 10
After erosion
with a disc of
radius 20
After erosion
with a disc of
radius 5
Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)
15
of
39
Ứng dụng của Erosion?
Erosion có thể tách các đối tượng nối nhau
Erosion có thể loại bỏ các extrusions

Watch out: Erosion làm mỏng đối tượng
Erosion can split apart
16
of
39
Dilation
Dilation ủa ảnh f với phần tử cấu trúc s như
định nghĩa sau f s
Phần tử cấu trúc được định vị tại (x, y) và
giá trị mới của điểm ảnh được xác định bởi:
otherwise 0
hits if 1
),(
fs
yxg
17
of
39
Ví dụ Dilation
Structuring Element
Original Image
Processed Image
18
of
39
Ví dụ Dilation
Structuring Element
Original Image
Processed Image With Dilated Pixels
19

of
39
Ví dụ Dilation
Original image
Dilation by 3*3
square structuring
element
Dilation by 5*5
square structuring
element
Watch out: 1 dùng để chỉ pixel màu đen
20
of
39
Ví dụ Dilation
Structuring element
Original image
After dilation
Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)
21
of
39
Ứng dụng của Dilation
Dilation có thể khắc phục các nét đứt
Dilation có thể hiệu intrusions
Watch out: Dilation làm to đối tượng
22
of
39
Thao tác kết hợp

Kết hợp erosions và dilations tạo ra các thao
tác morphological thú vị
Thao tác kết hợp hay dùng gồm:
– Opening
– Closing
-->