XLA LQN TUAN 6 bis

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (871.86 KB, 23 trang )

Xử lý ảnh số và video số
Tuần 6 : Phép biến đổi Hough

TS. Lý Quốc Ngọc

6. Phép biến đổi Hough
6.1. Giới thiệu

6.2. Phát hiện đoạn thẳng
6.3. Phát hiện đường tròn
6.4. Phát hiện đường cong tham số
6.5. Phát hiện đường cong không có phương trình
tham số hoặc tường minh.

TS. Lý Quốc Ngọc

2

6. Phép biến đổi Hough

6.1. Giới thiệu
Ảnh chứa các đối tượng với hình dạng, kích thước đã
biết.
Để định vị các đối tượng -> tạo mask + di chuyển
mask + tính độ tương quan giữa mask và vùng ảnh.
Dùng phép biến đổi Hough (giảm độ phức tạp tính
toán và tình trạng đối tượng bị che khuất).
TS. Lý Quốc Ngọc

3

6. Phép biến đổi Hough

6.2. Phát hiện đoạn thẳng

TS. Lý Quốc Ngọc

4

6. Phép biến đổi Hough
6.2. Phát hiện đoạn thẳng
- Phương trình đường thẳng
y = ax + b
- Đường thẳng qua (x1,y1) trong không gian (x,y) ứng với
đường thẳng b = -a.x1+y1 trong không gian tham số (a,b).
- Đường thẳng qua (x2,y2) trong không gian (x,y) ứng với
đường thẳng b = -a.x2+y2 trong không gian tham số (a,b).

TS. Lý Quốc Ngọc

5

6. Phép biến đổi Hough

6.2. Phát hiện đoạn thẳng
- Giao điểm (a’,b’) của hai đường trong không gian tham số

(a,b) xác định đường thẳng qua (xi,yi), i=1,2.

TS. Lý Quốc Ngọc

6

6. Phép biến đổi Hough
6.2. Phát hiện đoạn thẳng
Giải thuật
B1. Rời rạc hóa không gian tham số và khởi động mảng
P(a,b).

a1  a  aK ; b1  b  bL

B2. Với mỗi pixel (xi,yi) có giá trị 1 trong ảnh nhị phân, tính

b  a. xi  yi
B3. Với mỗi a1  a  aK , b được xác định và cập nhật

P(a,b) += 1
B4. Nếu P(a,b) >= T thì đường thẳng y  a. x  b được xác
nhận tồn tại.
TS. Lý Quốc Ngọc

7

6. Phép biến đổi Hough

6.1. Giới thiệu

TS. Lý Quốc Ngọc

8

6. Phép biến đổi Hough

6.2. Phát hiện đoạn thẳng

TS. Lý Quốc Ngọc

9

6. Phép biến đổi Hough
6.2. Phát hiện đoạn thẳng

r  x cos   y sin 
2
N1





2



2
N2

 

r

2
N1



2
N2


2

TS. Lý Quốc Ngọc

10

6. Phép biến đổi Hough

6.2. Phát hiện đoạn thẳng

TS. Lý Quốc Ngọc

11

6. Phép biến đổi Hough

6.3. Phát hiện đường tròn

( x  a ) 2  ( y  b) 2  R 2
 x  a  R cos 
a  x  R cos 


 y  b  R sin 
b  y  R sin 

TS. Lý Quốc Ngọc

12

6. Phép biến đổi Hough

6.3. Phát hiện đường tròn

 x  a  R cos 

 y  b  R sin 
a  x  R cos 


b  y  R sin 

TS. Lý Quốc Ngọc

13

6. Phép biến đổi Hough

6.3. Phát hiện đường tròn

 x  a  R cos 

 y  b  R cos 
a  x  R cos 

b  y  R cos 

TS. Lý Quốc Ngọc

14

6. Phép biến đổi Hough
6.3. Phát hiện đường tròn
Giải thuật
B1. Rời rạc hóa không gian tham số (r,a,b) và khởi động mảng P(r,a,b).

0  r  rmax ; a1  a  aK ; b1  b  bL

B2. Với mỗi pixel (xi,yi) có giá trị 1 trong ảnh nhị phân, và với mỗi
0  r  rmax , tính (a,b)
a  xi  r cos 

b  yi  r sin
B3. Với mỗi (r,a,b) được xác định, cập nhật
P(r,a,b) += 1
B4. Nếu P(r,a,b) >= T thì đường tròn tâm (a,b) bán kính r được xác
nhận tồn tại.
TS. Lý Quốc Ngọc

15

6. Phép biến đổi Hough
6.4. Phát hiện đường cong tham sô f(x,a)=0
Giải thuật
B1. Rời rạc hóa không gian tham số a và khởi động mảng P(a).
B2. Với mỗi pixel (xi,yi) có giá trị 1 trong ảnh nhị phân, cập nhật P(a)
nếu f(x,a)=0
P(a) += 1
Với mọi a trong khoảng rời rạc.
B3. Xác định cực đại cực bộ của P(a). Giá trị a làm P(a) đạt cực đại cục
bộ xác nhận sự tồn tại của đường cong tham số f(x,a)=0 trong ảnh.

TS. Lý Quốc Ngọc

16

6. Phép biến đổi Hough
6.5. Phát hiện đường cong không có phương

trình tham số hoặc tường minh.

TS. Lý Quốc Ngọc

17

6. Phép biến đổi Hough
6.5. Phát hiện đường cong không có phương trình
tham số hoặc tường minh.

TS. Lý Quốc Ngọc

18

6. Phép biến đổi Hough
6.5. Phát hiện đường cong không có phương trình tham
số hoặc tường minh.
Giải thuật
B1. Xây dựng bảng R-table đối với đối tượng cần tìm.
B2. Tạo mảng tích lũy A chứa các tham số và khởi động A

A( x R , S , )  0
B3. Với mỗi pixel ( x1 , x2 ) có giá trị 1, tính (x ) , tìm tất cả các điểm
tham chiếu x R và cập nhật A( x R , S , )   1 với mọi ( S , )

x1R  x1  r ( ) S cos( ( )   )
x2R  x2  r ( ) S cos( ( )   )
B4. Vị trí của đối tượng cần tìm đc xác định bởi các tham số làm cực
R
đại A( x , S , )
TS. Lý Quốc Ngọc

19

7. Các giải thuật xử lý Line
7.1. Phát hiện đường mảnh
7.2. Làm mảnh đường
7.3. Lấp đầy đường

TS. Lý Quốc Ngọc

20

7. Các giải thuật xử lý Line
7.1. Phát hiện đường mảnh

f (i, j )  max[0, max k ( f * hk )]

TS. Lý Quốc Ngọc

21

7. Các giải thuật xử lý Line
7.2. Làm mảnh đường
So khớp mặt nạ tại mỗi pixel, nếu khớp, line được làm mảnh
bằng cách thay thế phần tử 1 tại tâm bởi 0.

x {0;1}
TS. Lý Quốc Ngọc

22

7. Các giải thuật xử lý Line
7.3. Lấp đầy đường
Kiểm tra lân cận 3x3 của pixel hiện thời khớp một trong các
trường hợp sau thì pixel hiện thời được chuyển từ 0 sang 1.

TS. Lý Quốc Ngọc

23

XLA LQN TUAN 6 bis

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về