BÀI GIẢNG MÔN XỬ LÝ ẢNH
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (676.61 KB, 38 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÀI GIẢNG MÔN
XỬ LÝ ẢNH
Số ĐVHT: 2
1
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
I, GIỚI THIÊÊU
•Giới thiêuê
XỬ LÝ ẢNH là môÊt lĩnh vực đang được
quan tâm và đã trở thành môÊt môn học chuyên
ngành của sinh viên ngành CNTT
XỬ LÝ ẢNH có liên quan đến nhiều ngành
khác như: lý thuyết thông tin, lý thuyết thống
kê, trí tuêÊ nhân tạo, nhâÊn dạng…
2
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
•Ứng dụng
– Thông tin, truyền thông ảnh
– Xử lý ảnh vêÊ tinh, viễn thám
– Thiên văn, nghiên cứu không gian, vũ tru
– Địa chất thăm do
3
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
•Ứng dụng
– Người máy, tự đôÊng hoá
– Máy thông minh, thị giác máy nhân tạo
– Sinh học, y học, VâÊt lý, hoá học
– Giám sát kiểm soát, quân sự
– Phuc vu cuôÊc sống
4
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
5
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
•Lĩnh vực
Xử lý ảnh số có thể chia ra làm bốn lĩnh vực:
-Cải thiê ên ảnh: khắc phuc nhược điểm của ảnh
(nhoè, mờ, méo hình…) cho ảnh tốt hơn ( đẹp hơn)
-Khôi phục ảnh: ảnh bị xuống cấp cần khôi phuc
để ảnh sau xử lý giống như ảnh ban đầu.
MôÊt ảnh gốc chưa xuống cấp không thể khôi phuc
hơn nữa nhưng có thể cải thiêÊn để tăng đôÊ nét, đôÊ
sáng…
6
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
•Lĩnh vực
-Mã hoá ảnh: biểu diễn ảnh với môÊt số bít ít
nhất trong điều kiêÊn chất lượng ảnh chấp nhâÊn
được cho từng ứng dung cu thể.
-Nhâ ên diê ên ảnh: diễn đạt nôÊi dung ảnh bằng
môÊt hêÊ ký hiêÊu nào đó. ƯD trong thị giác máy tính,
kỹ thuâÊt robot và nhâÊn dạng muc tiêu.
7
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
II, Mô Êt số khái niê Êm
•Ảnh: Thông tin về các vâÊt thể hay quang cảnh
được chiếu sáng mà con người quan sát và cảm
nhâÊn được bằng mắt và hêÊ thống thần kinh thị
giác.
Trong xử lý ảnh, ảnh có thể xem là tập hợp các
điểm ảnh, mỗi điểm ảnh được xem như là đặc
trưng cường độ sáng hay một dấu hiệu nào đó tại
một toạ độ trong không gian của đối tượng
8
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
II, MôÊt số khái niêÊm
Mức xám là kết quả của sự mã hoá
tương ứng môÊt cường đôÊ sáng của mối
điểm ảnh với môÊt giá trị số ( hay con gọi
là quá trình lượng hoá )
Đối tượng của xử lý ảnh là các ảnh tự
nhiên (ảnh chup ), dữ liêÊu ảnh có nguồn
gốc từ tín hiêÊu ảnh đăÊc trưng bởi biên đôÊ
và dải tần số
9
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
II, Mô Êt số khái niê Êm
•Hê ê thống xử lý ảnh thu nhâÊn hình ảnh ở đầu
vào, thực hiêÊn các phép xử lý để tạo ra môÊt ảnh ở
đầu ra thoả mãn các yêu cầu về cảm thu
HoăÊc thực hiêÊn quá trình phân tích rút ra các
đăÊc trưng của ảnh cho phép hiểu được nôÊi dung
ảnh.
10
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
II, Mô tÊ số khái niê m
Ê
Quá trình xử lý ảnh
Ảnh
XỬ LÝ ẢNH
Ảnh
“Tốt hơn”
Kết luận
11
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
II, Mô Êt số khái niê Êm
Có sự phân biêÊt giữa xử lý ảnh và đồ hoạ:
•Muc đích của đồ hoạ là vẽ ảnh bằng máy tính,
đối tượng xử lý của đồ hoạ là ảnh vẽ (ảnh nhân
tạo).
•HêÊ thống xử lý ảnh thu nhâÊn ảnh ở đầu vào
(chup ảnh ), đối tượng xử lý của xử lý ảnh là ảnh
chup – ảnh tự nhiên
12
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
III, Các vấn đề cơ bản
1, Biểu diễn ảnh
Thực hiêÊn biểu diễn cho từng phần tử cơ bản
của ảnh là pixel
Trong biểu diễn ảnh, tuỳ vào muc đích sử dung
cần chú ý đến tính trung thực của ảnh, các tiêu
chuẩn đo chất lượng ảnh hoăÊc tính hiêÊu quả của
các kỹ thuâÊt xử lý
13
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
III, Các vấn đề cơ bản
1, Biểu diễn ảnh
Biểu diễn: dưới dạng
ma trâ n
Ê số liê u
Ê
- Ảnh BW: 1b/pixel
- Ảnh xám: 8b/pixel
- Ảnh màu: 24b/pixel
14
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
III, Các vấn đề cơ bản
15
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
III, Các vấn đề cơ bản
2, Tăng cường và khôi phuc ảnh
Tăng cường là bước quan trọng, tạo tiền đề cho xử lý
ảnh
Các kỹ thuâÊt: Tăng cường đôÊ tương phản, khử nhiễu,
nổi màu…
Khôi phục nhằm loại bỏ các suy giảm trong ảnh
16
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
III, Các vấn đề cơ bản
3, Biến đổi ảnh – Image Transform
Dùng môÊt lớp các ma trâÊn đơn vị và các kỹ
thuâÊt để biến đổi ảnh.
Có nhiều loại biến đổi được dùng như:
- Biến đổi Fourier,nSin, Cosin…
- Tích Kronecker
- Biến đổi KL ( Karhumen Loeve)
17
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
III, Các vấn đề cơ bản
4, Phân tích ảnh
Sử dung các kỹ thuâÊt phân vùng, xác định biên của
ảnh; các kỹ thuâÊt tách, hợp dựa trên các tiêu chuẩn
đánh giá về màu sắc, đôÊ sáng, …
5, NhâÊn dạng ảnh
Ảnh được nhâÊn dạng sau khi thực hiêÊn trích chọn
các đăÊc tính chủ yếu của đối tượng
Áp dung: nhâÊn dạng vân tay, nhâÊn dạng chữ…
18
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
III, Các vấn đề cơ bản
6, Nén ảnh
Thông tin để biểu diễn ảnh là rất lớn, mà nó lại cần
được lưu trữ hay truyền đi trên mạng
MôÊt số phương pháp nén: mã hoá loạy dài, thích
nghi, biến đổi 2 chiều, …
19
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
IV, Thu nhâ Ên ảnh
1, Ánh sáng
Mọi vâÊt mà chúng ta quan sát được nhờ ánh
sáng, có 2 loại: sơ cấp và thứ cấp
Ánh sáng là môÊt phần của dải phổ liên tuc
sóng điêÊn từ mà mắt thường có thể cảm nhâÊn
được
20
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
IV, Thu nhâ Ên ảnh
1, Ánh sáng
21
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
IV, Thu nhâ Ên ảnh
1, Ánh sáng
22
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
IV, Thu nhâ Ên ảnh
2, ĐôÊ sáng, màu sắc và đôÊ bão hoà
Sự nhâÊn biết ánh sáng được mô tả chung
bằng thuâÊt ngữ đôÊ sáng, màu sắc, đôÊ bão hoà
Các màu sắc đều là sự tổng hợp của 3 màu cơ
bản: đỏ (Red: 700nm), lam ( Blue: 435nm), luc
( Green: 546 nm)
23
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
IV, Thu nhâ Ên ảnh
2, ĐôÊ sáng, màu sắc và đôÊ bão hoà
Hai phương pháp tổng hợp màu:
-Tổng hợp bằng phép côÊng thông lượng RGB
-Tổng hợp bằng phép trừ phổ: YCM
24
CHƯƠNG I: GIỚI THIÊÊU CHUNG
IV, Thu nhâ Ên ảnh
3, HêÊ màu
25
