Biên soạn: GVPhạm Thế HùngLà những thao tác nhằm làm nổi bật các đối tượng trong ảnh sao cho người giải đoán ảnh dễ đọc, dễ nhận biết so với ảnh gốc Các phương pháp cụ thể: biến đổi cấp
Trang 1Chương 2
CHUYỂN ĐỔI ẢNH
GIỚI THIỆU
Trang 2Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Là những thao tác nhằm làm nổi bật các đối tượng trong ảnh sao cho người giải đoán ảnh dễ đọc, dễ nhận biết so với ảnh gốc
Các phương pháp cụ thể: biến đổi cấp độ xám, chuyển đổi histogram, tổ hợp màu, chuyển đổi HIS,…
Sau khi hiệu chỉnh bức xạ, ảnh vẫn chưa đảm bảo tối ưu cho việc giải đoán bằng mắtVì vậy, việc hiệu chỉnh cường độ sáng, độ tương phản ảnh là cần thiết và tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể để phân tích các đối tượng trong ảnh
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
- Là kỹ thuật tăng cường chất lượng ảnh đơn giản
- Nhằm biến đổi khoảng giá trị cấp độ xám ban đầu của ảnh gốc sang một khoảng mới giúp phân biệt các đối tượng dễ dàng hơn
- Việc biến đổi cấp độ xám làm tăng độ tương phản giữa các đối tượng, làm cho hình ảnh rõ nét hơn
- Tổng quát về phép biến đổi cấp độ xám, có thể mô tả bằng hàm số: y= f(x) với x là giá trị độ sáng (hay cấp độ xám – BV,DN) của ảnh gốc và y là giá trị độ
Biến đổi cấp độ xám:
Trang 3Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Biến đổi cấp độ xám:
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
Trong các phép biến đổi cấp độ xám thì phép biến đổi tuyến tính là thường được sử dụng
Hàm số mô tả: y = ax + b Giá trị độ sáng của các pixel trên ảnh mới được tính theo công thức:
1Biến đổi cấp độ xám:
min min
min max
min
x x
y
y
-=
Trang 4Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Biến đổi cấp độ xám:
Khi áp dụng phương pháp này, các vùng sáng trở nên sáng hơn, tối trở nên tối hơn à giúp giải đoán bằng mắtTuy nhiên, khi 2 pixel lân cận có giá trị chênh nhau lớn sẽ làm cho ảnh trở nên tương phản quá mạnh
Để khắc phục, ta biến đổi dựa trên độ lệch chuẩn và giá trị trung bình
Hàm biến đổi như sau:
m m
x
y
y x
x S
S
y = ( - ) +
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
Biến đổi cấp độ xám:
Trang 5Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Biến đổi histogram:
Histogram (biểu đồ cấp độ xám) mô tả sự phân bố giá trị độ sáng của ảnh theo số lượng pixel mang cùng một giá trị độ sáng
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
Biến đổi histogram:
Trang 6Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Biến đổi histogram:
Histogram và tính chất của ảnh
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
Biến đổi histogram:
Ảnh tối
Trang 7Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Biến đổi histogram:
Ảnh sáng
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
Biến đổi histogram:
Ảnh có độ tương phản thấp
Trang 8Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Biến đổi histogram:
Ảnh có độ tương phản cao
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
Biến đổi histogram:
Phương pháp quân bình Histogram:
Các bước thực hiện:
- Tính biểu đồ cấp độ xám tích lũy (cumulative histogram) của ảnh gốc;
- Nhân biểu đồ cấp độ xám tích lũy cho hệ số L-1/N rồi làm tròn số với N là số lượng pixel và L là số lượng cấp độ xám (giá trị độ sáng);
- Với mỗi giá trị độ sáng của ảnh gốc ta sẽ được giá trị mới tương ứng ở bước thứ 2
Trang 9Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Biến đổi histogram:
0 1 2 3 4 5 6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Ví dụ: Histogram của ảnh gốc với N = 24 và L = 16
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
Biến đổi histogram:
Biểu đồ Cấp độ xám tích lũy (Cumulative histogram)
5 10 15 20 25
Trang 10Biên soạn: GVPhạm Thế Hùng
Biến đổi histogram:
Nhân biểu đồ cấp độ xám tích lũy cho hệ số (L-1)/N, rồi làm tròn số, ta được:
0.63 15 33 5.63 8.75 115 11.88 11.88 11.88 11.88 11.88 11.88 11.88 12.50 14.40 15.00
1 1 3 6 9 11 12 12 12 12 12 12 12 13 14 15
TĂNG CƯỜNG CHẤT LƯỢNG ẢNH
Biến đổi histogram:
Đối chiếu với giá trị độ sáng của ảnh gốc, ta được:
1 1 3 6 9 11 12 12 12 12 12 12 12 13 14 15