Các thành phần chính của quá trình thu nhận ảnh bao gồm:đối tượng/cảnh, ánh sáng, hệ thống thấu kính cho phép tạoảnh và các cảm biến để lưu trữ hình ảnh... Hệ thống quang học bao gồm
Trang 1Thi-Lan Le(lan.lethi1@hust.edu.vn)
SET, HUST
Xử lý ảnh số Tổng quan về xử lý ảnh số
Trang 21 Giới thiệu
Các bước xử lý trong hệ thống thị giác người
Trang 41 Giới thiệu
Hệ thống thu nhận ảnh số (digital)
Digital camera LCD
Trang 62 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Thu nhận ảnh là một quá trình nhằm biến đổi năng lượngquang học thành ảnh
Quá trình này được tích hợp trong các máy ảnh hiện nay
Các thành phần chính của quá trình thu nhận ảnh bao gồm:đối tượng/cảnh, ánh sáng, hệ thống thấu kính cho phép tạoảnh và các cảm biến để lưu trữ hình ảnh
Trang 72 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Trang 8 Ánh sáng (từ nguồn sáng tự nhiên hoặc nguồn sáng nhântạo) khi gặp đối tượng sẽ phản xạ, truyền qua hoặc bị hấpthụ, nó phụ thuộc vào tính chất vật liệu và bề mặt của đốitượng
Hệ thống quang học bao gồm thấu kính và các cửa chậpđược thiết kế sao cho ánh sáng có thể hội tụ đầy đủ để tạo
ra nội dung của ảnh
Ánh sáng đi qua hệ thống quang học sẽ đến các cảm biến(sensor) để chuyển đổi thành tín hiệu điện Hai loại cảmbiến thường được sử dụng là CCD (Charge-Coupled-
Device) và CMOS (Complementary
Metal-Oxide-Semiconductor)
Năng lượng của tín hiệu điện sau đó được lượng tử hóa đểchuyển đối thành giá trị của các điểm ảnh
Trang 92 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Phổ điện từ
Trang 102 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Trang 122 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Năng lượng ánh sang chuyển thanh tín hiệu điện
Trang 132 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Mô hình Pinhole camera: chùm ánh sáng hội tụ tại một lỗnhỏ
Trang 152 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Trang 162 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Ánh xạ miền màu lên tục (vô hạn) vào miền hữu hạn (tậpmàu rời rạc)
Trang 172 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
17
Qúa trình hình thành ảnh
(Số hóa – Digitization)
Digitization = Sampling + Quantization
(Lấy mẫu) + Lượng tử hóa
được số hóa
Trang 182 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Sampling (Lấy mẫu): Bị giới hạn (quy định) bởi kích thướccủa cảm biến (kích thước của ma trận điểm ảnh trên cảmbiến)
Mức lượng tử hóa: bị hạn chế (quy định) bởi số mức ánhsáng định nghĩa trong 1 giải liên tục
Trang 192 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Ảnh gốc
Lấy mẫu
Mức sáng gốc trên đường AB
Lượng tử hóa theo các mức
Trang 202 Quá trình thu nhận và hình thành ảnh
Ảnh liên tục Ảnh đã được số hóa
Qua quá trình lấy mẫu và lượng tử hóa
Trang 213 Biểu diễn ảnh
Ảnh là tín hiệu 2 chiều I(x,y) biểu diễn thế giới thực 3 chiều
Trang 223 Biểu diễn ảnh
Ảnh tự nhiên: thu nhận qua các thiết bị chụp
Ảnh nhân tạo: Tạo ra dựa trên các công cụ trên máy tinh (đồ họa, hiện thực ảo) hoặc các thuật toán
Ảnh tự nhiên Ảnh nhân tạo Ảnh nhân tạo
Trang 233 Biểu diễn ảnh
Ảnh nhị phân Ảnh xám hóa Ảnh màu
Trang 243 Biểu diễn ảnh
Ma trận: [ hàng x cột ] Giá trị: 0 | 1 (or 0 | 255)
Trang 253 Biểu diễn ảnh
Ma trận: [ hàng x cột ] Giá trị: 0 255
Trang 263 Biểu diễn ảnh
B channel
(kênh màu B)
G channel (kênh màu G)
Trang 27[205 203 188 181
186 194 182 188
181 187 191 194
195 192 189 183]
Trang 283 Biểu diễn ảnh
Ảnh mức xám
Gray scale
Ảnh Màu RGB
Trang 303 Biểu diễn ảnh
256 gray levels (8bits/pixel) 32 gray levels (5 bits/pixel) 16 gray levels (4 bits/pixel)
8 gray levels (3 bits/pixel) 4 gray levels (2 bits/pixel) 2 gray levels (1 bit/pixel)
Trang 313 Biểu diễn ảnh
Hiển thị ảnh lên màn hình
Trang 323 Biểu diễn ảnh
Hiển thị ảnh lên màn hình
