Xử lý ảnh số - Mở Đàu doc

du..a trˆen c´ac camera qu´et d`ong... Trong nhˆa.n da.ng k´y tu.. liˆe.u th`anh da.ng th´ıch ho.. liˆe.u da.ng biˆen hay v`ung.. Miˆeu ta˙’ description hay tr´ıch cho.n d¯ˇa.c tru .ng f

Chu.o.ng 1

MO ˙’ D . - ˆ ` U A

C´ac phu.o.ng ph´ap xu.˙’ l´y a˙’nh sˆo´ d¯u.o. c quan tˆam bˇa´t nguˆo`n t`u hai l˜ınh vu. c ch´ınh:

(1) nˆang cao chˆa´t lu.o. ng h`ınh a˙’nh phu.c vu con ngu.`o.i; v`a

(2) xu.˙’ l´y d˜u liˆe.u da.ng h`ınh a˙’nh d¯ˆe˙’ m´ay t´ınh c´o thˆe˙’ hiˆe˙’u d¯u.o c t`u d¯´o d¯u.a ra nh˜u.ng quyˆe´t d¯i.nh

Mˆo.t trong nh˜u.ng ´u.ng du.ng d¯ˆa`u tiˆen cu˙’a c´ac k˜y thuˆa.t xu.˙’ l´y a˙’nh trong l˜ınh vu c th´u nhˆa´t l`a ca˙’i thiˆe.n c´ac h`ınh a˙’nh sˆo´ trˆen c´ac b´ao d¯u.o c gu.˙’i qua dˆay c´ap xuyˆen d¯a.i du.o.ng gi˜u.a London v`a New York D- ˆa` u nˇam 1920, hˆe thˆo´ng truyˆe` n c´ac h`ınh a˙’nh qua

dˆay c´ap cu˙’a Bartlane d¯˜a gia˙’m th`o.i gian chuyˆe˙’n mˆo.t a˙’nh t`u ho.n mˆo.t tuˆa`n xuˆo´ng c`on

´ıt ho.n ba gi`o Nh˜u.ng thiˆe´t bi in chuyˆen du.ng d¯˜a m˜a ho´a c´ac h`ınh a˙’nh rˆo`i truyˆe` n qua

dˆay c´ap v`a sau d¯´o phu.c hˆo`i la.i ta.i no.i nhˆa.n

Vˆa´n d¯ˆ` nˆe ang cao chˆa´t lu.o. ng h`ınh a˙’nh sˆo´ l´uc d¯ˆ` u liˆen quan d¯ˆe´n viˆe.c lu a cho.n c´aca phu.o.ng ph´ap in v`a sˇa´p xˆe´p la.i m´u.c s´ang

C´ac phu.o.ng ph´ap xu.˙’ l´y a˙’nh sˆo´ truyˆ` n qua dˆe ay c´ap tiˆe´p tu.c d¯u.o c ca˙’i tiˆe´n 35 nˇam

kˆe´ tiˆe´p Tuy nhiˆen, d¯ˆo.ng lu c ph´. at triˆe˙’n ch´ınh cu˙’a xu.˙’ l´y a˙’nh l`a do gi´a th`anh m´ay t´ınh gia˙’m v`a nh˜u.ng chu.o.ng tr`ınh nghiˆen c´u.u khˆong gian Nˇam 1964, c´ac h`ınh a˙’nh chu.p

mˇa.t trˇang d¯u.o c vˆe tinh Ranger 7 truyˆe`n vˆe` tr´ai d¯ˆa´t d¯˜a d¯u.o c m´ay t´ınh ca˙’i thiˆe.n v`a phu.c hˆo`i (su.˙’ a m´eo)

T`u nˇam 1964 d¯ˆe´n nay, pha.m vi ´u.ng du.ng cu˙’a xu.˙’ l´y a˙’nh khˆong ng`u.ng ph´at triˆe˙’n Ngo`ai c´ac ´u.ng du.ng trong thˇam d`o v˜u tru., c´ac k˜y thuˆa.t xu˙’ l´. y a˙’nh sˆo´ gi`o d¯ˆay d¯˜a cho ph´ep gia˙’i quyˆe´t nhiˆ` u vˆe a´n d¯ˆ` kh´e ac nhau Hˆ` u hˆe´t c´a ac b`ai to´an n`ay thu.`o.ng su.˙’ du.ng c´ac phu.o.ng ph´ap nhˇa`m nˆang cao chˆa´t lu.o. ng h`ınh a˙’nh phu.c vu con ngu.`o.i v`a phˆan t´ıch C´o thˆe˙’ kˆe˙’ d¯ˆe´n mˆo.t v`ai ng`anh c´o ´u.ng du.ng xu.˙’ l´y a˙’nh: d¯i.a chˆa´t thˇam d`o, sinh ho.c, y ho.c, vˆa.t l´y, ho´a ho.c

Pha.m vi ´u.ng du.ng ch´ınh th´u hai cu˙’a xu.˙’ l´y a˙’nh l`a gia˙’i quyˆe´t b`ai to´an m´ay ho.c Trong tru.`o.ng ho. p n`ay, vˆa´n d¯ˆ` quan tˆe am l`a c´ac phu.o.ng ph´ap t´ach thˆong tin t`u a˙’nh o.˙’ da.ng th´ıch ho p d. ¯ˆe˙’ m´ay t´ınh c´o thˆe˙’ xu.˙’ l´y Thˆong thu.`o.ng, thˆong tin n`ay ´ıt giˆo´ng v´o.i c´ac d¯ˇa.c tru.ng m`a con ngu.`o.i su.˙’ du.ng d¯ˆe˙’ diˆe˜n gia˙’i ng˜u ca˙’nh cu˙’a a˙’nh V´ı du c´ac thˆong tin m`a m´ay ho.c l`a c´ac moment thˆo´ng kˆe, c´ac hˆe sˆo´ biˆe´n d¯ˆo˙’i Fourier, v`a c´ac d¯ˆo d¯o hay khoa˙’ng c´ach nhiˆ` u chiˆee ` u

Nh˜u.ng vˆa´n d¯ˆ` tiˆeu biˆe˙’u trong m´e ay ho.c thu.`o.ng su.˙’ du.ng k˜y thuˆa.t xu.˙’ l´y a˙’nh l`a: nhˆa.n da.ng ch˜u viˆe´t, m´ay nh`ın cˆong nghiˆe.p d¯ˆe˙’ d¯iˆe`u khiˆe˙’n v`a kiˆe˙’m tra sa˙’n phˆa˙’m, nhˆa.n da.ng mu.c tiˆeu quˆan su , tu. d. ¯ˆo.ng ho´a xu˙’ l´. y vˆan tay, hiˆe˙’n thi c´ac tia x v`a c´ac mˆa˜u m´au, m´ay xu.˙’ l´y a˙’nh khˆong gian v`a a˙’nh vˆe tinh d¯ˆe˙’ du b´. ao th`o.i tiˆe´t

Thuˆa.t ng˜u a˙’nh d¯o.n sˇa´c hay d¯o.n gia˙’n a˙’nh ´am chı˙’ d¯ˆe´n h`am cu.`o.ng d¯ˆo s´ang hai chiˆe`u

f (x, y), trong d¯´o x v` a y k´y hiˆe.u c´ac to.a d¯ˆo khˆong gian v`a gi´a tri cu˙’a f ta.i d¯iˆe˙’m (x, y)

tı˙’ lˆe v´o.i d¯ˆo s´ang (hay m´u.c x´am) cu˙’a a˙’nh ta.i d¯iˆe˙’m n`ay.

Mˆo.t a˙’nh sˆo´ l`a a˙’nh f d¯u.o c sˆo´ ho´a vˆe` c´ac to.a d¯ˆo khˆong gian v`a d¯ˆo s´ang A˙’nh sˆo´ c´o thˆe˙’ xem nhu mˆo.t ma trˆa.n m`a c´ac chı˙’ sˆo´ h`ang v`a chı˙’ sˆo´ cˆo.t d¯ˆo`ng nhˆa´t v´o.i mˆo.t d¯iˆe˙’m trong a˙’nh v`a phˆ` n tu.a ˙’ trong ma trˆa.n tu.o.ng ´u.ng v´o.i m´u.c x´am ta.i d¯iˆe˙’m n`ay C´ac phˆa`n

tu.˙’ cu˙’a ma˙’ng thu.`o.ng go.i l`a d¯iˆe˙’m a˙’nh hay pixel.

Mˇa.c d`u k´ıch thu.´o.c cu˙’a a˙’nh sˆo´ thay d¯ˆo˙’i tu`y theo t`u.ng ´u.ng du.ng, trong gi´ao tr`ınh minh ho.a nh˜u.ng thuˆa.n lo i khi cho.n c´ac ma˙’ng vuˆong v´o.i c´ac k´ıch thu.´o.c v`a sˆo´ c´ac m´u.c x´am l`a lu˜y th`u.a cu˙’a 2 Chˇa˙’ng ha.n c´ac ma trˆa.n a˙’nh k´ıch thu.´o.c 512 × 512 v´o.i 128 m´u.c x´am

.

.

.

.

.

B`ai to´an Kˆ e´t

qua˙’ Thu nhˆa.n a˙’nh Tiˆ` ne xu.˙’ l´y Co so.˙’ tri th´u.c Nhˆa.n da.ng v`a nˆo.i suy Phˆan d¯oa.n a˙’nh Biˆe˙’u diˆe˜n v`a miˆeu ta˙’ H`ınh 1.1: C´ac bu.´o.c co ba˙’n trong xu.˙’ l´y a˙’nh sˆo´ 1.3 C´ ac bu.´ o.c co ba˙’n trong xu ˙’ l´ y a˙’nh Xu.˙’ l´y a˙’nh sˆo´ bao gˆ`m nhiˆeo ` u l˜ınh vu. c kh´ac nhau: phˆ` n c´a u.ng, phˆ` n mˆea ` m v`a c´ac co so.˙’ l´y thuyˆe´t Hˆe thˆo´ng xu˙’ l´. y a˙’nh cho ph´ep tiˆe´p nhˆa.n khung ca˙’nh hoˇa.c a˙’nh o˙’ d¯ˆ. ` u v`a ao, thu. c hiˆe.n mˆo.t d˜ay c´ac xu˙’ l´. y d¯a da.ng d¯ˆe˙’ ta.o ra mˆo.t a˙’nh o˙’ d¯ˆ. ` u ra mang nh˜a u.ng thˆong tin cˆ` n thiˆe´t; t`a u d¯´o r´ut ra d¯u.o. c c´ac d¯ˇa.c tru.ng cho ph´ep hiˆe˙’u d¯u.o c khung ca˙’nh, a˙’nh C´ac phu.o.ng ph´ap v`a k˜y thuˆa.t xu˙’ l´. y a˙’nh nhˇa`m thiˆe´t kˆe´ c´ac m´ay t´ınh c´o kha˙’ nˇang nh`ın v`a hiˆe˙’u d¯u.o. c a˙’nh nhu con ngu.`o.i, gi´up cho con ngu.`o.i c´o thˆe˙’ quan s´at d¯u.o c nh˜u.ng d¯ˆo´i tu.o. ng m`a ho khˆong thˆe˙’ t´o.i d¯u.o c C´o thˆe˙’ n´oi, xu.˙’ l´y a˙’nh l`a mˆo.t qu´a tr`ınh ph´u.c ta.p v`a d¯a da.ng c´o liˆen quan d¯ˆe´n nhiˆ` u l˜ınh vu.e c kh´ac nhau Mu.c n`ay d¯ˆe` cˆa.p d¯ˆe´n nh˜u.ng bu.´o.c co ba˙’n d¯ˆe˙’ thu c hiˆe.n mˆo.t tiˆe´n tr`ınh xu.˙’ l´y a˙’nh H`ınh 1.1 tr`ınh b`ay so d¯ˆ` xu.o ˙’ l´y a˙’nh D- ˆe˙’ minh ho.a, ch´ung ta x´et b`ai to´an tu d¯ˆo.ng ho´a viˆe.c d¯o.c d¯i.a chı˙’ trˆen c´ac b´u.c thu m`a trong d¯´o d¯ˆa`u ra l`a chuˆo˜i c´ac k´y tu

Bu.´o.c d¯ˆ` u tiˆen trong xu.a ˙’ l´y a˙’nh l`a thu nhˆ a.n a˙’nh (image acquisition), t´u.c l`a thu

nhˆa.n mˆo.t a˙’nh sˆo´ Viˆe.c d¯o.c thu du a trˆen c´ac camera qu´et d`ong

Bu.´o.c kˆe´ tiˆe´p nhˇa`m tiˆe ` n xu ˙’ l´ y a˙’nh (preprocessing): nˆang cao chˆa´t lu.o. ng a˙’nh d¯ˆe˙’

c´ac qu´a tr`ınh tiˆe´p theo d¯a.t hiˆe.u qua˙’ tˆo´t Trong tru.`o.ng ho p cu˙’a v´ı du trˆen, tiˆe`n xu.˙’ l´y

nhˇa`m nˆang cao d¯ˆo tu.o.ng pha˙’n, khu.˙’ nhiˆe˜u v`a t´ach nh˜u.ng v`ung cˆo lˆa.p m`a kˆe´t cˆa´u cu˙’a n´o c´o kha˙’ nˇang mang thˆong tin cu˙’a k´y tu. .

Giai d¯oa.n th´u ba nhˇa`m phˆan d¯oa.n a˙’nh (segmentation) t´u.c l`a phˆan a˙’nh th`anh

t`u.ng d¯ˆo´i tu.o. ng hoˇa.c nh˜u.ng phˆa`n c´o ´y ngh˜ıa D- ˆay l`a mˆo.t trong nh˜u.ng tiˆe´n tr`ınh kh´o nhˆa´t trong qu´a tr`ınh xu.˙’ l´y a˙’nh sˆo´ Viˆe.c phˆan d¯oa.n tˆo´t s˜e dˆa˜n d¯ˆe´n nh˜u.ng l`o.i gia˙’i th`anh cˆong trong xu.˙’ l´y Mˇa.t kh´ac, nh˜u.ng thuˆa.t to´an phˆan d¯oa.n yˆe´u hay khˆong ˆo˙’n

d¯i.nh hˆa` u nhu s˜e dˆa˜n d¯ˆe´n nh˜u.ng kˆe´t luˆa.n sai Trong nhˆa.n da.ng k´y tu , vai tr`. o ch´ınh cu˙’a tiˆe´n tr`ınh phˆan d¯oa.n l`a t´ach c´ac k´y tu v`. a c´ac t`u ra kho˙’i nˆ` n.e

D- ˆa` u ra cu˙’a giai d¯oa.n phˆan d¯oa.n l`a d˜ay c´ac pixel tu.o.ng ´u.ng c´ac d¯u.`o.ng biˆen cu˙’a v`ung hoˇa.c tˆa´t ca˙’ c´ac d¯iˆe˙’m trong v`ung Trong ca˙’ hai tru.`o.ng ho p, viˆe.c chuyˆe˙’n d¯ˆo˙’i d˜u liˆe.u th`anh da.ng th´ıch ho p d. ¯ˆe˙’ m´ay t´ınh xu.˙’ l´y l`a cˆ` n thiˆe´t Quyˆe´t d¯i.nh d¯ˆaa ` u tiˆen cˆ` na l`am l`a biˆ e˙’u diˆ e ˜n (representation) d˜u liˆe.u da.ng biˆen hay v`ung Biˆe˙’u diˆe˜n biˆen th´ıch

ho. p khi ch´ung ta muˆo´n tˆa.p trung v`ao c´ac d¯ˇa.c tru.ng h`ınh d´ang bˆen ngo`ai nhu c´ac g´oc hay d¯iˆe˙’m uˆo´n Biˆe˙’u diˆe˜n v`ung th´ıch ho. p v´o.i nh˜u.ng t´ınh chˆa´t bˆen trong nhu kˆe´t cˆa´u hay d´ang diˆe.u cu˙’a bˆo khung Tuy nhiˆen, trong mˆo.t v`ai ´u.ng du.ng, c´ac biˆe˙’u diˆe˜n n`ay c`ung tˆ`n ta.i V´ı du trong nhˆa.n da.ng k´y tu , c´ac thuˆa.t to´an thu.`o.ng du a trˆen h`ınh d´ango

bˆen ngo`ai c˜ung nhu nh˜u.ng t´ınh chˆa´t bˆen trong

Viˆe.c lu a cho.n phu. o.ng ph´ap biˆe˙’u diˆe˜n chı˙’ l`a mˆo.t phˆa`n cu˙’a viˆe.c biˆe´n d¯ˆo˙’i sˆo´ liˆe.u th`anh da.ng th´ıch ho p cho tiˆ. e´n tr`ınh xu.˙’ l´y vˆ` sau Tiˆe´p theo cˆe ` n miˆeu ta˙’ d˜a u liˆe.u sao cho nh˜u.ng d¯ˇa.c tru.ng quan tˆam d¯u.o c l`am nˆo˙’i bˆa.t Miˆeu ta˙’ (description) hay tr´ıch

cho.n d¯ˇa.c tru ng (feature selection) nhˇa`m tr´ıch c´ac d¯ˇa.c tru.ng du.´o.i da.ng thˆong tin d¯i.nh

lu.o. ng hoˇa.c nh˜u.ng d¯ˇa.c tru.ng l`a co so.˙’ d¯ˆe˙’ phˆan loa.i mˆo.t l´o.p c´ac d¯ˆo´i tu.o ng v´o.i c´ac l´o.p kh´ac Trong nhˆa.n da.ng k´y tu , c´. ac miˆeu ta˙’ nhu lˆo˜ hˆo˙’ng hay moment l`a nh˜u.ng d¯ˇa.c tru.ng rˆa´t tˆo´t cho ph´ep phˆan biˆe.t c´ac k´y tu ..

Giai d¯oa.n cuˆo´i trong H`ınh 1.1 l`a nhˆa.n da.ng v`a nˆo.i suy Nhˆa.n da.ng (recognition)

l`a qu´a tr`ınh g´an mˆo.t nh˜an cho mˆo.t d¯ˆo´i tu.o ng du a trˆen thˆong tin d¯u.o c cung cˆa´p bo.˙’i c´ac d¯ˇa.c tru.ng cu˙’a d¯ˆo´i tu.o ng Nˆo.i suy (interpretation) liˆen quan d¯ˆe´n viˆe.c g´an ´y ngh˜ıa

cho tˆa.p c´ac d¯ˆo´i tu.o ng d¯u.o c nhˆa.n da.ng Chˇa˙’ng ha.n, d¯ˆe˙’ nhˆa.n da.ng k´y tu c ch´ung ta

cˆ` n kˆe´t ho.a p c´ac miˆeu ta˙’ cu˙’a k´y tu. n`ay v´o.i nh˜an c Nˆo.i suy nhˇa`m g´an ´y ngh˜ıa cho tˆa.p c´ac thu. c thˆe˙’ d¯˜a d¯u.o. c g´an nh˜an Chˇa˙’ng ha.n, mˆo.t chuˆo˜i s´au sˆo´ hoˇa.c ba sˆo´ tiˆe´p theo s´au sˆo´ c´o thˆe˙’ phiˆen di.ch l`a mˆo.t m˜a sˆo´ d¯iˆe.n thoa.i

H`ınh 1.1 c˜ung cho thˆa´y su. cˆ` n thiˆe´t cu˙’a tiˆea ` n tri th´u.c v`a mˆo´i tu.o.ng t´ac gi˜u.a co.

so ˙’ tri th´ u.c (knowledge base) v`a c´ac module xu.˙’ l´y Tri th´u.c vˆ` c´e ac d¯ˆo´i tu.o. ng trong hˆe

thˆo´ng xu.˙’ l´y a˙’nh d¯u.o. c m˜a ho´a th`anh mˆo.t co so.˙’ d˜u liˆe.u tri th´u.c Tri th´u.c c´o thˆe˙’ d¯o.n gia˙’n nhu nh˜u.ng v`ung chi tiˆe´t cu˙’a mˆo.t a˙’nh m`a thˆong tin quan tˆam d¯˜a biˆe´t d¯u.o c x´ac

d¯i.nh Tri th´u.c c˜ung c´o thˆe˙’ ho`an to`an ph´u.c ta.p nhu danh s´ach c´o quan hˆe v´o.i nhau

tˆa´t ca˙’ c´ac khuyˆe´t tˆa.t ch´ınh c´o thˆe˙’ trong kiˆe˙’m tra vˆa.t liˆe.u hoˇa.c co so.˙’ d˜u liˆe.u a˙’nh ch´u.a c´ac a˙’nh chu.p vˆe tinh cu˙’a mˆo.t v`ung v´o.i d¯ˆo n´et cao d¯u.o c nˆo´i v´o.i nh˜u.ng ´u.ng du.ng ph´at hiˆe.n su thay d. ¯ˆo˙’i Ngo`ai viˆe.c chı˙’ d¯a.o su hoa.t d. ¯ˆo.ng cu˙’a t`u.ng module, co so.˙’ tri th´u.c c˜ung g´op phˆ` n d¯iˆea ` u khiˆe˙’n tu.o.ng t´ac gi˜u.a c´ac module Trong H`ınh 1.1, c´ac m˜ui tˆen hai chiˆ` u thˆe˙’ hiˆe.n su tu.o.ng t´ac gi˜u.a c´ac module v`a co so.˙’ tri th´u.c v`a c´ac m˜ui tˆen mˆo.te chiˆ` u liˆen kˆe´t gi˜e u.a c´ac module D- iˆe` u n`ay n´oi chung thˆe˙’ hiˆe.n viˆe.c truyˆe` n thˆong gi˜u.a c´ac module xu.˙’ l´y du. a trˆen co so.˙’ tiˆe` n tri th´u.c V´ı du., d¯ˆe˙’ m´ay kˆe´t luˆa.n mˆo.t chuˆo˜i c´ac k´y tu. l`a m˜a sˆo´ v`ung d¯iˆe.n thoa.i, hˆe thˆo´ng cˆa` n d¯u.o. c cung cˆa´p tri th´u.c nhˆa.n da.ng vi tr´ı cu˙’a chuˆo˜i tu.o.ng ´u.ng v´o.i c´ac th`anh phˆ` n kh´a ac trong v`ung d¯i.a chı˙’ Tri th´u.c n`ay khˆong nh˜u.ng cˆ` n cho hoa.t d¯ˆo.ng cu˙’a mˆo˜i module m`a c`on cˆaa ` n cho thao t´ac pha˙’n hˆ`i gi˜o u.a c´ac module thˆong qua co so.˙’ tri th´u.c Chˇa˙’ng ha.n, mˆo.t chuˆo˜i c´ac sˆo´ o˙’ vi tr´ı d¯´ung nhu.ng. chı˙’ gˆ`m nˇo am k´y tu. (mˆo.t c´o thˆe˙’ khˆong d¯u.o c nhˆa.n da.ng) d¯u.a d¯ˆe´n module nˆo.i suy “nghi ng`o.” hai k´y tu. bi kˆe´t nˆo´i la.i Mˆo.t yˆeu cˆa` u pha˙’n hˆ`i thˆo ong qua co so.˙’ tri th´u.c d¯ˆo´i v´o.i giai d¯oa.n phˆan d¯oa.n d¯ˆe˙’ cho mˆo.t “c´ach nh`ın” kh´ac l`a mˆo.t v´ı du cu˙’a viˆe.c su˙’ du.ng tri. th´u.c khi thu. c hiˆe.n c´ac tiˆe´n tr`ınh xu˙’ l´. y a˙’nh

Ch´u ´y rˇa`ng, c´ac kˆe´t qua˙’ cu˙’a xu.˙’ l´y a˙’nh c´o thˆe˙’ quan s´at ta.i bˆa´t c´u bu.´o.c n`ao trong tiˆe´n tr`ınh Ngo`ai ra, khˆong pha˙’i tˆa´t ca˙’ c´ac ´u.ng du.ng xu˙’ l´. y a˙’nh d¯`oi ho˙’i tˆa´t ca˙’ c´ac module v`a su. tu.o.ng t´ac gi˜u.a ch´ung nhu trong H`ınh 1.1 N´oi chung, c´ac ch´u.c nˇang xu.˙’ l´y bao gˆ`m nhˆo a.n da.ng v`a nˆo.i suy d¯u.o c kˆe´t ho p v´o.i c´ac ´u.ng du.ng phˆan t´ıch a˙’nh (nhu nhˆa.n da.ng ch˜u viˆe´t) v´o.i mu.c tiˆeu l`a tu d¯ˆo.ng ho´a viˆe.c t´ach thˆong tin cu˙’a mˆo.t a˙’nh

C´ac th`anh phˆ` n cu˙’a mˆa o.t hˆe thˆo´ng c´o kha˙’ nˇang thu c hiˆ. e.n c´ac thao t´ac xu˙’ l´. y a˙’nh d¯u.o. c

d¯ˆ` cˆe a.p trong Mu.c 1.3 bao gˆo`m: Thu nhˆa.n a˙’nh (image accquisition), lu.u tr˜u (storage),

xu.˙’ l´y (processing), truyˆ` n thˆe ong (communication) v`a hiˆe˙’n thi (display)

1.4.1 Thu nhˆ a n a˙’nh

Thu nhˆa.n a˙’nh d¯`oi ho˙’i pha˙’i qu´et a˙’nh v`a dˆa˜n d¯ˆe´n viˆe.c lˆa´y mˆa˜u c´ac to.a d¯ˆo vi tr´ı v`a lu.o. ng tu˙’ ho´. a c´ac m´u.c x´am Khi tiˆe´n h`anh m˜a ho´a a˙’nh, a˙’nh d¯u.o. c chuyˆe˙’n th`anh ma

trˆa.n sˆo´ d¯ˆe˙’ c´o thˆe˙’ xu˙’ l´. y d¯u.o. c bˇa`ng m´ay t´ınh.

C´o hai th`anh phˆ` n d¯u.o.a c su˙’ du.ng d¯ˆe˙’ thu nhˆa.n a˙’nh D. - ˆa` u tiˆen l`a thiˆe´t bi vˆa.t l´y nha.y ca˙’m v´o.i mˆo.t da˙’i cu˙’a phˆo˙’ nˇang lu.o ng d¯iˆe.n t`u tru.`o.ng (nhu da˙’i tia x, da˙’i tia tu.˙’ ngoa.i, da˙’i mˇa´t ngu.`o.i quan s´at d¯u.o c hay da˙’i tia hˆo`ng ngoa.i) Thiˆe´t bi n`ay ta.o ra t´ın hiˆe.u d¯iˆe.n tu˙’ tı˙’ lˆe v´o.i m´u.c nˇang lu.o ng n´o ca˙’m biˆe´n Thiˆe´t bi th´u hai l`a bˆo sˆo´ ho´a.

nhˇa`m chuyˆe˙’n d¯ˆo˙’i t´ın hiˆe.u d¯iˆe.n tu.˙’ o.˙’ da.ng tu.o.ng tu th`anh da.ng sˆo´

C´ac thˆong tin co ba˙’n cu˙’a a˙’nh gˆo´c nhu h`ınh da.ng, cˆa´u tr´uc hoˇa.c m`au sˇa´c cu˙’a c´ac d¯ˆo´i tu.o. ng d¯u.o. c chu.p ch´u.a trong ma trˆa.n sˆo´ tu.o.ng ´u.ng v´o.i a˙’nh lˆo´i ra Ngo`ai ra, nh˜u.ng thˆong tin chi tiˆe´t cˆ` n d¯u.o.a c gi˜u la.i trong tiˆe´n tr`ınh lˆa´y mˆa˜u v`a lu.o ng tu.˙’ ho´a

1.4.2 Lu.u tr˜ u.

Mˆo.t a˙’nh 8-bit k´ıch thu.´o.c 1204 × 1204 cˆa`n khoa˙’ng mˆo.t triˆe.u byte d¯ˆe˙’ lu.u tr˜u V`ı vˆa.y b`ai to´an lu.u tr˜u th´ıch ho. p d˜u liˆe.u a˙’nh l`a mˆo.t vˆa´n d¯ˆe` trong viˆe.c thiˆe´t kˆe´ c´ac hˆe thˆo´ng

xu.˙’ l´y a˙’nh C´o ba phu.o.ng ph´ap lu.u tr˜u d˜u liˆe.u a˙’nh trong c´ac ´u.ng du.ng xu.˙’ l´y a˙’nh l`a:

(1) lu.u tr˜u th`o.i gian ngˇa´n d¯ˆe˙’ d`ung trong suˆo´t qu´a tr`ınh xu.˙’ l´y;

(2) l˜u.u tr˜u tru. c tuyˆe´n d¯ˆo´i v´o.i nh˜u.ng l`o.i go.i tu.o.ng d¯ˆo´i nhanh; v`a

(3) lu.u tr˜u vˇan thu trong nh˜u.ng tru.`o.ng ho. p ´ıt khi truy cˆa.p

Lu.u tr˜u d¯u.o. c d¯o bˇa`ng byte (8 bit), Kbyte, Mbyte, Gbyte v`a Tbyte

D- ˆe˙’ lu.u tr˜u d˜u liˆe.u a˙’nh trong th`o.i gian ngˇa´n, ch´ung ta c´o thˆe˙’ su.˙’ du.ng bˆo nh´o m´ay t´ınh hoˇa.c c´ac ba˙’ng ma.ch d¯ˇa.c biˆe.t go.i l`a c´ac bˆo nh´o d¯ˆe.m C´ac phu.o.ng ph´ap n`ay

cho ph´ep truy cˆa.p d˜u liˆe.u nhanh ch´ong, thu.`o.ng bˇa`ng tˆo´c d¯ˆo cu˙’a video (30 a˙’nh trong

mˆo.t giˆay)

Lu.u tr˜u tru. c tuyˆe´n thu.`o.ng o.˙’ da.ng d¯˜ıa t`u hay gˆa` n d¯ˆay l`a thiˆe´t bi lu.u tr˜u quang-t`u (magneto-optical storga) su.˙’ du.ng laser v`a nh˜u.ng cˆong nghˆe vˆa.t liˆe.u d¯ˇa.c biˆe.t cho ph´ep lu.u tr˜u khoa˙’ng 1 Gb trˆen d¯˜ıa quang 51

4 in D- ˇa.c tru.ng ch´ınh cu˙’a lu.u tr˜u tru c tuyˆe´n l`a truy cˆa.p d˜u liˆe.u thu.`o.ng xuyˆen

Viˆe.c lu.u tr˜u vˇan thu trong nh˜u.ng tru.`o.ng ho p d˜u liˆe.u cˆa`n lu.u nhiˆe`u nhu.ng ´ıt khi truy cˆa.p C´ac bˇang t`u hay d¯˜ıa quang ho.c thu.`o.ng d¯u.o c su.˙’ du.ng trong mu.c d¯´ıch n`ay

C´ac thiˆe´t bi lu.u tr˜u d¯ˆe` cˆa.p trˆen thu.`o.ng lu.u tr˜u d˜u liˆe.u o.˙’ da.ng sˆo´ Hiˆe´m c´o nh˜u.ng ´u.ng du.ng lu.u tr˜u a˙’nh o.˙’ da.ng tu.o.ng tu (c´ac phim chu.p hay bˇang video)

1.4.3 Xu ˙’ l´ y

Xu.˙’ l´y a˙’nh sˆo´ liˆen quan d¯ˆe´n nh˜u.ng thu˙’ tu.c d¯u.o c biˆe˙’u diˆe˜n o.˙’ da.ng thuˆa.t to´an V`ı vˆa.y, ngoa.i tr`u thu nhˆa.n a˙’nh v`a hiˆe˙’n thi., hˆa`u hˆe´t c´ac ch´u.c nˇang xu.˙’ l´y a˙’nh d¯u.o c thu c hiˆe.n

bo.˙’ i phˆ` n mˆea ` m Su.˙’ du.ng nh˜u.ng thiˆe´t bi (phˆa` n c´u.ng) chuyˆen du.ng trong xu˙’ l´. y a˙’nh chı˙’ nhˇa`m tˇang tˆo´c d¯ˆo trong mˆo.t v`ai ´u.ng du.ng hoˇa.c khˇa´c phu.c mˆo.t sˆo´ gi´o.i ha.n co ba˙’n cu˙’a m´ay t´ınh

1.4.4 Truyˆ ` n thˆ e ong

Viˆe.c truyˆe` n thˆong trong xu.˙’ l´y a˙’nh sˆo´ chu˙’ yˆe´u liˆen quan d¯ˆe´n truyˆ` n thˆe ong cu.c bˆo gi˜u.a c´ac hˆe xu˙’ l´. y a˙’nh v`a truyˆ` n thˆe ong tin t`u no.i n`ay d¯ˆe´n no.i kh´ac, d¯ˇa.c biˆe.t trong viˆe.c truyˆ` n d˜e u liˆe.u a˙’nh Phˆa` n c´u.ng v`a phˆ` n mˆea ` m d¯ˆe˙’ truyˆe` n thˆong cu.c bˆo c´o thˆe˙’ su˙’ du.ng.

mˆo.t c´ach dˆe˜ d`ang d¯ˆo´i v´o.i hˆa`u hˆe´t c´ac m´ay t´ınh Nhiˆe` u s´ach vˆ` ma.ng m´ay t´ınh gia˙’ie th´ıch rˆa´t r˜o c´ac nghi th´u.c (protocol) giao tiˆe´p chuˆa˙’n

Truyˆ` n thˆe ong d¯ˆe´n mˆo.t no.i rˆa´t xa l`a mˆo.t b`ai to´an c´o ´y ngh˜ıa khi ch´ung ta muˆo´n truyˆ` n d˜e u liˆe.u a˙’nh ho.n l`a nh˜u.ng kˆe´t qua˙’ t´om tˇa´t D- u.`o.ng dˆay d¯iˆe.n thoa.i c´o thˆe˙’ truyˆ` n v´e o.i tˆo´c d¯ˆo cu c d. ¯a.i l`a 9.600 bits/sec Do d¯´o d¯ˆe˙’ truyˆe` n mˆo.t a˙’nh 8-bit k´ıch thu.´o.c

512 × 512 trˆen d¯u.`o.ng dˆay d¯iˆe.n thoa.i ch´ung ta mˆa´t khoa˙’ng 5 ph´ut Vˆo tuyˆe´n su˙’ du.ng. c´ac tra.m trung gian nhu c´ac vˆe tinh s˜e nhanh ho.n rˆa´t nhiˆe`u nhu.ng gi´a th`anh cao V`ı

vˆa.y viˆe.c truyˆe` n d˜u liˆe.u a˙’nh l`a vˆa´n d¯ˆe` khˆong tˆ` m thu.`a o.ng Chu.o.ng 6 tr`ınh b`ay c´ac phu.o.ng ph´ap n´en d˜u liˆe.u v`a gia˙’i n´en d¯´ong vai tr`o trung tˆam trong b`ai to´an n`ay

1.4.5 Hiˆ e˙’n thi.

C´ac m`an h`ınh d¯o.n sˇa´c v`a TV m`au l`a nh˜u.ng thiˆe´t bi hiˆe˙’n thi ch´ınh d¯u.o c su.˙’ du.ng trong c´ac hˆe thˆo´ng xu˙’ l´. y a˙’nh hiˆe.n d¯a.i C´ac m`an h`ınh d¯u.o c d¯iˆe`u khiˆe˙’n bo.˙’i d¯ˆa`u ra cu˙’a

mˆo.t module hiˆe˙’n thi a˙’nh o˙’ ph´ıa sau cu˙’a m´. ay t´ınh chu˙’ hoˇa.c l`a mˆo.t bˆo phˆa.n cu˙’a phˆa` n c´u.ng d¯u.o. c kˆe´t nˆo´i v´o.i mˆo.t bˆo xu˙’ l´. y a˙’nh C´ac t´ın hiˆe.u ta.i d¯ˆa` u ra cu˙’a module hiˆe˙’n thi c˜ung c´o thˆe˙’ dˆa˜n d¯ˆe´n mˆo.t thiˆe´t bi ghi h`ınh a˙’nh d¯ˆe˙’ ta.o ra mˆo.t ba˙’n sao (c´ac slide,

a˙’nh chu.p hoˇa.c phim) cu˙’a a˙’nh trˆen m`an h`ınh C´ac thiˆe´t bi hiˆe˙’n thi kh´ac bao gˆo`m hˆe thˆo´ng c´ac d¯`en chˆan khˆong truy cˆa.p ngˆa˜u nhiˆen (random-access cathode ray tubes) v`a c´ac thiˆe´t bi in