Lập trình hệ nhúng chương 8 lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng

Chương 8

Lập trình xử lý ảnh trên nền
nhúng

Lập trình nhúng ARM-Linux

202


Nội dung
 8.1. Tổng quan về xử lý ảnh
 8.2. Giới thiệu OpenCV
 8.3. C|c phép biến đổi ảnh cơ bản

Lập trình nhúng ARM-Linux

203


8.1. Tổng quan xử lý ảnh
Khái niệm xử lý ảnh
 N}ng cao chất lượng hình ảnh theo một tiêu chí
n{o đó (Cảm nhận của con người)
 Ph}n tích ảnh để thu được c|c thông tin đặc trưng
giúp cho việc ph}n loại ảnh (image classification),
nhận dạng ảnh (image recognition).
 Hiểu ảnh đầu v{o để có những mô tả về ảnh ở mức
cao hơn, s}u hơn.

Lập trình nhúng ARM-Linux

Mô hình hệ thống xử lý ảnh

Lưu trữ
Camera
Thu nhận
ảnh

Số hóa

Phân tích
ảnh

Sensor
Lưu trữ

Lập trình nhúng ARM-Linux

Đối sánh
Nhận dạng

Hệ
quyết định


Các bài toán xử lý ảnh
Các kỹ thuật tiền xử lý-mức thấp

Image

Acquisition

Image
Enhancement

Image
Restoration

Image
Compression

Image
Coding

Morphological
Image Processing

Wavelet
Analysis

Knowledge Base
Lập trình nhúng ARM-Linux

Xử lý mức cao
Image
Segmentation

Representation
& Description

Recognition &
Interpretation


Các bài toán xử lý ảnh
 Thu nhận ảnh, số hóa ảnh (image aquisition)
• Hệ thống chụp ảnh, tín hiệu ảnh
• Hệ thống số hóa ảnh: C|c phương ph|p lấy mẫu,
lượng tử hóa

 Cải thiện ảnh, khôi phục ảnh, lọc nhiễu (tiền xử
lý – image pre-processing)
• C|c phép xử lý điểm ảnh
• C|c phép xử lý trên miền không gian
• C|c phép xử lý trên miền tần số
2
0

Lập trình nhúng ARM-Linux


Các bài toán xử lý ảnh
 Phân tích ảnh
• Trích chọn đặc trưng (feature extraction)
• Biểu diễn, mô tả ảnh (image representation, image
description)
• Ph}n lớp ảnh (image classification)
• Nhận dạng ảnh (image recognition)
•…

 Mã hóa, nén ảnh
• C|c phương ph|p nén ảnh, c|c chuẩn nén ảnh

 Truyền thông ảnh: c|c kỹ thuật streaming
2
0

Lập trình nhúng ARM-Linux


Ứng dụng xử lý ảnh

Lập trình nhúng ARM-Linux


Ứng dụng tăng cường chất lượng

Lập trình nhúng ARM-Linux


Hiệu ứng panorama

Lập trình nhúng ARM-Linux


Ứng dụng nhận dạng khuôn mặt

Lập trình nhúng ARM-Linux

Nhận dạng người chuyển động

Lập trình nhúng ARM-Linux


Nhận dạng đối tượng chuyển động

Lập trình nhúng ARM-Linux


Nhận dạng chữ viết tay

Lập trình nhúng ARM-Linux


Nhận dạng vân tay

Lập trình nhúng ARM-Linux


Nhận dạng mống mắt (iris)

Lập trình nhúng ARM-Linux


Mô hình hóa 3D & AR (Augmented
Reality)

KINECT

Lập trình nhúng ARM-Linux


8.2. Giới thiệu OpenCV
 OpenCV: Open Computer Vision Library
• Tập hợp c|c h{m C v{ một số lớp C++ giải quyết c|c
b{i to|n, thuật to|n cơ bản trong xử lý ảnh
• Đa nền tảng, đ~ porting được trên rất nhiều nền
tảng kh|c nhau: Windows, Linux, Embedded Linux,
iOS, Android…


Lập trình nhúng ARM-Linux


Thư viện OpenCV

Lập trình nhúng ARM-Linux


Kiến trúc thư viện OpenCV

Lập trình nhúng ARM-Linux


Kiến trúc thư viện OpenCV
 CV: chứa c|c h{m cơ bản v{ n}ng cao thực thi c|c
b{i to|n thị gi|c m|y (computer vision)
 ML (Machine Learning): thư viện học m|y với c|c
công cụ ph}n lớp (classifier) v{ ph}n cụm

(clustering).
 HighGUI: c|c h{m v{o ra v{ c|c h{m lưu trữ, nạp
v{ hiển thị ảnh v{ video
 CXCore: chứa c|c kiểu dữ liệu cơ bản, một số thuật
to|n cơ bản v{ c|c h{m vẽ, có hỗ trợ XML
Lập trình nhúng ARM-Linux


Cài đặt thư viện OpenCV
 Bước 1: C{i đặt thư viện OpenCV trên m|y host
(Linux Desktop)
 Bước 2: Biên dịch chéo, c{i đặt thư viện OpenCV
để biên dịch cho c|c ứng dụng trên KIT
 Chi tiết: Xem t{i liệu hướng dẫn c{i đặt

Lập trình nhúng ARM-Linux


Tích hợp OpenCV và QT
 Khai b|o trong file .pro của dự |n QT: thêm c|c
dòng lệnh sau v{o cuối file .pro

Lập trình nhúng ARM-Linux


Tích hợp OpenCV và QT
 Khai b|o c|c thư viện sẽ được sử dụng: để ứng
dụng linh hoạt, tạo file global.h chứa include tới c|c
thư viện của OpenCV

Lập trình nhúng ARM-Linux


Đọc ảnh và hiển thị
• Các kiểu dữ liệu cơ bản trong OpenCV
 cvArr
 cvMat
 IplImage
 CvCapture

Lập trình nhúng ARM-Linux

226