Bài giảng Xử lý tín hiệu và mã hóa: Chương 4 - TS. Phạm Việt Hà - Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Xử lý tín hiệu và mã hóa</b>

<b>(Master program)</b>

Giảng viên: TS. Phạm Việt Hà
Email:
ĐT CQ: (04).37544486

Địa chỉ CQ: 122 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>4.1 Biên và kỹ thuật phát hiện biên</b>

<b>4.1.1 Phương pháp phát hiện biên trực tiếp</b>
<b>4.1.2 Phương pháp phát hiện biên gián tiếp</b>

<b>4.2 Phân vùng ảnh và phương pháp phân vùng ảnh</b>
<b>4.2.1 Phân vùng ảnh dựa theo ngưỡng biên độ</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>4.1. Biên và kỹ thuật phát hiện biên</b>

Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3

Biên là vấn đề quan trọng trong trích chọn đặc điểm nhằm tiến tới hiểu ảnh. Cho
đến nay chưa có định nghĩa chính xác về biên. Trong mỗi ứng dụng người ta đưa
ra các độ đo khác nhau về biên. Một trong có độ đo đó là độ đo về sự thay đổi
đột ngột cấp xám.

<b>Một số khái niệm cơ bản:</b>



Điểm biên: Một điểm ảnh được coi là điểm biên nếu có sự thay đổi nhanh
hoặc đột ngột về mức xám (hoặc màu).

Ví dụ đối với ảnh đen trắng, một điểm được gọi là điểm biên nếu nó là điểm đen
và có ít nhất một điểm trắng nằm bên cạnh.

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>



<b>Ý nghĩa của đường biên trong xử lý ảnh</b>:



Đường biên là một loại đặc trưng cục bộ tiêu biểu trong phân tích, nhận
dạng ảnh.

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>4.1. Biên và kỹ thuật phát hiện biên</b>

Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 5



<b>Phân loại các kỹ thuật phát hiện biên:</b>



<b>Phương pháp phát hiện biên trực tiếp:</b> Phương pháp này nhằm làm nổi

đường biên dựa vào biến thiên về giá trị độ sáng (mức xám) của điểm ảnh.
Kỹ thuật chủ yếu là dùng kỹ thuật đạo hàm. Nếu lấy đạo hàm bậc nhất
của ảnh ta có phương pháp Gradient, nếu lấy đạo hàm bậc hai ta có kỹ
thuật Laplace.



<b>Phương pháp gián tiếp:</b> Nếu bằng cách nào đấy ta phân ảnh thành

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>



<b>Quy trình phát hiện biên:</b>

 <b>B1.</b> Khử nhiễu ảnh

Vì ảnh thu nhận thường có nhiễu, nên bước đầu tiên là phải khử nhiễu. việc
khử nhiễu được thực hiện bằng các kỹ thuật khử nhiễu khác nhau.

<b>B2.</b> Làm nổi biên

Tiếp theo là làm nổi biên bởi các toán tử đạo hàm.

<b>B3.</b> Định vị điểm biên

Vì các kỹ thuật làm nổi biên có hiệu ứng phụ là tăng nhiễu, do vậy sẽ có một số
điểm biên giả cần loại bỏ.

<b>B4.</b> Liên kết và trích chọn biên.

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>4.1. Biên và kỹ thuật phát hiện biên</b>

Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 7



<b>So sánh phương pháp xác định biên ảnh trực tiếp và gián tiếp:</b>

 <b>Phương pháp phát hiện biên trực tiếp:</b>

Hiệu quả và ít chịu ảnh hưởng của nhiễu

Ảnh có sự biến thiên độ sáng khơng đột ngột thì phương pháp tỏ ra kém hiệu quả
Kết quả của phương pháp là đường biên

 <b>Phương pháp phát hiện biên gián tiếp:</b>

Khó cài đặt và sử dụng

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>4.1.1.1. Phương pháp Gradient</b>

Phương pháp gradient là phương pháp dò biên cục bộ dựa vào giá trị cực đại của
đạo hàm. Gradient là vector cho thấy tốc độ thay đổi giá trị độ chói của các điểm
ảnh theo hướng nhất định.

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

<b>4.1.1.1. Phương pháp Gradient</b>

Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 9

<b>Nhận xét:</b> Tuy nói là lấy đạo hàm nhưng thực chất chỉ là mô phỏng và xấp xỉ

đạo hàm bằng các kỹ thuật nhân chập vì ảnh số là tín hiệu rời rạc nên đạo hàm
khơng tồn tại

Khi ảnh số được biểu diễn như ma trận các điểm ảnh phân bố theo dòng và cột,
gradient rời rạc theo hướng x sẽ là:

Mặt nạ nhân chập theo hướng x là H_x =
Gradient theo hướng y sẽ là:

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10></div>

<!--links-->