BÀI GIẢNG NHẬP MÔN XỬ LÝ ẢNH

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG

NHẬP MÔN XỬ LÝ ẢNH
Thông tin chung học phần:
1. Mục tiêu môn học
Trang bị cho sinh viên những vấn đề về lý thuyết, thuật toán cơ bản, được sử dụng
trong xử lý ảnh. Phát triển kỹ năng và kinh nghiệm cho sinh viên trong việc sử dụng
máy tính trong việc xử lý ảnh, qua đó có thể đánh giá, phát triển và ứng dụng kỹ thuật
xử lý ảnh để giải quyết một số vấn đề nảy sinh trong thực tế.
2. Tài liệu học tập
Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods, "Digital Image Processing, 2nd edition",
Prentice Hall, 2001 (Tài liệu học tập chính - Textbook).
3. Nội dung chính được đề cập của môn học
1)
2)
3)
4)
5)

Những kiến thức chung về xử lý ảnh (chương 1).
Phép biến đổi mức xám và lọc không gian (chương 2).
Các phép biến đổi hình thái (chương 3).
Các kỹ thuật nén ảnh (chương 4).
Các kỹ thuật phân đoạn ảnh (chương 5).

4. Hình thức tính điểm
1) Chuyên cần: 10%
2) Thường xuyên: 20%

3) Thi hết môn: 70%

Bài 1. Kiến thức chung về xử lý ảnh
Thời lượng: 4 tiết (GV giảng - 3, thảo luận - 1, thực hành - 0, bài tập - 0, tự học - 4)
Mục đích:
- Trang bị kiến thức về những khái niệm cơ bản về xử lý ảnh, giới thiệu một số ví dụ về
lĩnh vực ứng dụng kiến thức xử lý ảnh.
- Khái quát về một hệ thống xử lý ảnh và các bước xử lý chính của một hệ thống xử lý
ảnh, quá trình thu nhận ảnh, số hóa ảnh.
- Giới thiệu về mô hình màu, điểm ảnh, phép toán trên điểm ảnh.
Yêu cầu: Chuẩn bị tài liệu, nghe giảng, làm bài tập và tham gia thảo luận
Nội dung chi tiết:
1. Khái niệm ảnh số
1) Ảnh xám được biểu diễn bởi hàm hai biến f(x,y): x, y là tọa độ không gian, 1
≤x ≤W, 1≤y≤H. W – chiều rộng và H – chiều cao của ảnh. Giá trị f(x,y) - mức
xám của điểm ảnh tại (x,y).
2) Trong hệ màu RGB, ảnh được biểu diễn bởi ba hàm hai biến {fR(x,y), fG(x,y),
fB(x,y)} với (x,y) là tọa độ không gian của điểm ảnh, 1 ≤x ≤W, 1≤y≤H. W –


chiều rộng và H – chiều cao của ảnh. Các giá trị fR(x,y), fG(x,y), fB(x,y) là các
thành phần Red, Green, Blue của điểm ảnh tại (x,y).
2. Xử lý ảnh số và ứng dụng
1) Các phép xử lý ảnh số cơ bản: xử lý điểm ảnh, thay đổi mức xám, co-giãn ảnh,
thay đổi tương phản, biến đổi histogram, lọc nhiễu, tách biên, phân đoạn ảnh,
biến đổi dữ liệu ảnh, nén dữ liệu ảnh và trích chọn đặc trưng ảnh.
2) Kỹ thuật xử lý ảnh được sử dụng nhiều trong lĩnh vực Y học, lĩnh vực giải trí
và các lĩnh vực khác của đời sống xã hội.
3. Các thành phần cơ bản của hệ thống xử lý ảnh
1) Thu nhận ảnh

2) Xử lý
3) Hiển thị
4) Lưu trữ
5) Truyền dữ liệu
4. Thị giác người
1) Cấu tạo mắt người
2) Sự hình thành ảnh trong mắt người

3) Khả năng cảm nhận và phân biệt về mức xám của mắt người

5. Phổ điện từ

6. Mô hình thu nhận ảnh


7. Mô hình số hóa

8. Biểu diễn ảnh xám
Dạng ma trận

9. Mô hình màu
1) Mô hình màu RGB

Trên màn hình và trong bộ nhớ


2) Mô hình màu HSI
Thảo luận:
- Tìm hiểu các bài toán trong thực tế cần đến kỹ thuật xử lý ảnh
- Thảo luận về hệ thống nhận dạng biển số xe tại Học viện Kỹ thuật Quân sự.

Tài liệu tham khảo:
Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods, "Digital Image Processing, 2nd edition",
Prentice Hall, 2001 (chapter 1, 2).
Ôn tập, tự học, thực hành:
1. Khái niệm ảnh số. Mô tả ảnh xám, ảnh màu.
2. Một số bài toán trong xử lý ảnh số.
3. Một số ứng dụng của xử lý ảnh số.
4. Các bước chính trong một hệ thống xử lý ảnh.
5. Sự hình thành ảnh trong mắt người. Quá trình thu nhận ảnh. Số hóa ảnh.
6. Mô hình màu RGB, HSI và công thức chuyển đổi giữa chúng.
7. Viết chương trình hiển thị ảnh, thay đổi màu của một số điểm ảnh.
8. Viết chương trình biến đổi từ ảnh màu (đa sắc) sang ảnh xám (và ngược lại?).