nghiên cứu một số kỹ thuật xóa đối tượng nhỏ trong ảnh slide

MỘT SỐ KỸ THUẬT XÓA ĐỐI TƢỢNG NHỎ TRONG ẢNH  Xóa đối tượng nhỏ dựa vào chu tuyến  Xóa đối tượng nhỏ dựa vào nội suy  Xóa đối tượng nhỏ dựa vào phép lọc 5...  Xóa đối tƣợng nhỏ dựa v

Trang 1

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ

THUẬT XÓA ĐỐI TƢỢNG NHỎ

TRONG ẢNH

GVHD: PGS TS Đỗ Năng Toàn HVTH: Trần Lê Quang Thịnh

1

Trang 2

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

Trang 3

 Trong xử lý ảnh, việc ảnh thu được sau quá trình thu nhận ảnh thông qua các thiết bị chụp ảnh thường không thể tránh khỏi biến dạng, nhiễu hay lỗ hổng bởi các thiết bị quang học

và điện tử, đôi khi bởi chính bản thân đối tượng vì vậy, cần phải có các cách thức để tìm và phát hiện ra các điểm nhiễu hay lỗ hổng

3

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trang 4

ĐẶT VẤN ĐỀ

 Bài toán cụ thể được đặt ra trong luận văn là khắc phục các lỗi về lỗ hổng và nhiễu hay còn gọi chung là đối tượng nhỏ trong quá trình nắn chỉnh biến dạng cuốn sách sau thu nhận

 Xuất phát từ vấn đề vừa nêu, luận văn này sẽ “Nghiên cứu một số kỹ thuật xóa đối tượng nhỏ trong ảnh” và áp dụng vào bài toán “Nắn chỉnh sách”

4

Trang 5

MỘT SỐ KỸ THUẬT XÓA ĐỐI TƢỢNG NHỎ

TRONG ẢNH

 Xóa đối tượng nhỏ dựa vào chu tuyến

 Xóa đối tượng nhỏ dựa vào nội suy

 Xóa đối tượng nhỏ dựa vào phép lọc

5

Trang 6

 Xóa đối tƣợng nhỏ dựa vào chu tuyến

* Định nghĩa: (Chu tuyến)

Chu tuyến của một đối tượng ảnh là tập các điểm biên của đối tượng p0,p1,,pN sao cho pi-1 và pi+1 là các 8-láng giềng của pi và p0= pN

Ma trận 8 láng giềng kề nhau Chu tuyến của ảnh

6

TRONG ẢNH

Trang 7

* Định nghĩa: (Chu tuyến đối ngẫu)

Hai chu tuyến C= <P1P2 Pn> và C = <Q1Q2 Qm> được gọi

là đối ngẫu của nhau nếu và chỉ nếu ∀i ∃j sao cho:

- Pi và Qj là 4-láng giềng của nhau

- Các điểm Pi là vùng thì Qj là nền và ngược lại

7

TRONG ẢNH



Trang 8

* Định nghĩa [Chu tuyến trong]

Chu tuyến C được gọi là chu tuyến trong nếu và chỉ nếu:

- Chu tuyến đối ngẫu C⊥ là chu tuyến của các điểm nền

- Độ dài của C lớn hơn độ dài C⊥

Chu tuyến trong 8

TRONG ẢNH

Trang 9

* Định nghĩa [Chu tuyến ngoài]

Chu tuyến C được gọi là chu tuyến trong nếu và chỉ nếu:

- Chu tuyến đối ngẫu C⊥ là chu tuyến của các điểm nền

- Độ dài của C nhỏ hơn độ dài C⊥

Chu tuyến ngoài 9

TRONG ẢNH

Trang 10

* Khái niệm [Nhiễu]

Nhiễu là đối tượng được xác định bởi chu tuyến ngoài và có kích thước nhỏ hơn một ngưỡng  cho trước

* Khái niệm [Lỗ hổng]

Lỗ hổng là đối tượng được xác định bởi chu tuyến trong và

có kích thước nhỏ hơn một ngưỡng  cho trước

10

TRONG ẢNH

Trang 11

Thuật toán xóa lỗ hổng và nhiễu

Để lấp đầy lỗ hổng hay xoá nhiễu được xác định bởi một chu tuyến ta dùng phương pháp "làm mảnh" theo chu tuyến

Thuật toán lấp đầy lỗ hổng và xoá nhiễu gồm hai bước sau: Bước 1 [Làm mảnh]:

Đối tượng được xác định bởi chu tuyến sẽ được làm mảnh Tùy theo đấy là lỗ hổng hay nhiễu mà bút xoá là điểm ảnh hay điểm nền Kết quả thu được sau bước làm mảnh là

đường xương của đối tượng

11

TRONG ẢNH

Trang 12

Bước 2 [Xoá xương]:

Sau bước làm mảnh, đối tượng là lỗ hổng hay nhiễu thu hẹp chỉ còn lại phần xương, do tính chất bảo toàn tính liên thông của thuật toán làm mảnh, ta thực hiện việc dò theo xương để xoá nốt phần cuối còn lại, cũng tương tự như phần làm mảnh đối tượng được xoá bởi bút xoá là điểm ảnh hay điểm nền tuỳ theo đối tượng là lỗ hổng hay là nhiễu.

12

TRONG ẢNH

Trang 13

 Thuật toán xóa lỗ hổng và nhiễu

13

TRONG ẢNH

Trang 14

 Xóa đối tƣợng nhỏ dựa vào nội suy

Dựa trên ý tưởng lấp lỗ hổng M, người ta đã đưa ra

phương pháp nội suy tam giác để thực hiện việc lấp lỗ

hổng, tùy vào diện tích lỗ hổng cần lấp mà ta áp dụng

phương pháp thích hợp

14

TRONG ẢNH

Trang 15

Phương pháp nội suy tam giác:

Trong số các điểm đã được ánh xạ, ta chọn ra một số

điểm có khoảng cách đến lỗ hổng M là nhỏ nhất Gọi các

điểm này là tập S

Dựa vào thuật toán “lựa chọn 3 điểm thích hợp” để tìm ra

3 điểm thuộc S có ảnh hưởng đến M nhiều nhất Gọi 3 điểm này là A, B, C Ta cũng gọi A’ là điểm thuộc ảnh

gốc đã ánh xạ sang A, B’ ánh xạ sang B, C’ ánh xạ sang

C

15

TRONG ẢNH

Trang 16

Phương pháp nội suy tam giác:

Từ phép nội suy tam giác ABC thành tam giác A’B’C’ ta xác định được điểm M’ thuộc tam giác A’B’C’ tương ứng với điểm M thuộc tam giác ABC

Gán giá trị màu của M’ cho điểm M

16

TRONG ẢNH

Trang 17

 Xóa đối tƣợng nhỏ dựa vào phép lọc

n x







  1 2

n x

TRONG ẢNH

Trang 18

* Kỹ thuật lọc (trung vị)

Giả sử ta có ảnh I ngưỡng θ cửa sổ W(P) và điểm ảnh P

Khi đó kỹ thuật lọc trung vị phụ thuộc không gian bao gồm các bước cơ bản sau:

Trang 19

* Định nghĩa (Trung bình)

Cho dãy x1, x2…, xn khi đó trung bình của dãy ký hiệu

AV({xn}) được định nghĩa:

x

n 1

1

Trang 20

* Kỹ thuật lọc (trung bình)

Giả sử ta có ảnh I, điểm ảnh P, cửa sổ W(P) và ngưỡng θ Khi

đó kỹ thuật lọc trung bình phụ thuộc không gian bao gồm các bước cơ bản sau:

Trang 22

CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM

- Trong chương trình thử nghiệm này để giải quyết việc xóa đối tượng nhỏ trong ảnh, đối tượng chính trong trường hộp này là bài toán nắn chỉnh sách sau thu nhận

- Ta có 1 quyển sách khi thu nhận thông qua các thiết bị chụp ảnh thường không thể tránh khỏi biến dạng, méo

mó sau đó người ta thường nắn chỉnh nó theo khung và các điểm biến dạng đó, khi thực hiện việc nắn chỉnh thì một hàm f biến đổi sẽ tạo ra các lỗ hổng, bài toán đặt ra

là xóa các lỗ hổng đó

22

Trang 23

- Đối với kỹ thuật xóa đối tượng nhỏ dựa vào chu tuyến theo khái niệm thì chỉ xóa đối tượng nhỏ là ảnh nhị phân trong khi ảnh trong bài toán nắn chỉnh sách có nhiều màu sắc

- Đối với kỹ thuật xóa đối tượng nhỏ dựa vào phép lọc thì nó làm mất các ranh giới đường viền, đối với bài toán nắn chỉnh sách ta cần khung của quyển sách nên phải có ranh giới đường viền, vì vậy kỹ thuật xóa đối tượng nhỏ dựa vào phép lọc là không phù hợp vì nó làm mất các ranh giới đường viền

23

Trang 24

- Do đó em sẽ lựa chọn kỹ thuật xóa đối tượng nhỏ dựa vào nội suy để giải quyết bài toán nắn chỉnh ảnh

- Dùng phương pháp nội suy dựa trên lưới tam giác và tập các điểm đặc trưng là tìm ra ngay được công thức biến đổi đối với mỗi điểm ảnh cần nội suy

Ảnh gốc và ảnh được nắn chỉnh

Trang 25

- Sau khi nắn chỉnh, hình ảnh của cuốn sách sẽ có hình dạng

giống như khung mẫu, các khuyết điểm như cong vênh, lỗ hổng

sẽ không còn Để cuốn sách trở nên đẹp và rõ nét hơn có thể làm trơn ảnh bằng phương pháp nội suy, khi đó ta thu được hình ảnh cuốn sách như mong muốn

Ảnh nắn chỉnh và được xóa đối tượng nhỏ “lỗ hổng”

25

Trang 26

Mở ảnh nguồn (ảnh cần nắn chỉnh)

26

Trang 27

Mở form khung mẫu để nắn chỉnh

27

Trang 28

Giao diện trước khi nắn chỉnh

28

Trang 29

Giao diện khi thực hiện nắn chỉnh

29

Trang 30

KẾT LUẬN

Trong xử lý ảnh, việc ảnh thu được sau quá trình thu nhận ảnh thông qua các thiết bị chụp ảnh thường không thể tránh khỏi biến dạng, nhiễu hay lỗ hổng mà ta gọi là đối tượng nhỏ

Kết quả đạt được

Luận văn đã hệ thống hóa một số kỹ thuật xóa đối tượng nhỏ trong ảnh và đã cài đặt thử nghiệm chương trình xóa đối tượng nhỏ trong bài toán nắn chỉnh sách sau thu nhận

Hướng phát triển

- Nghiên cứu xóa lỗ hổng trong các bài toán khác

- Giải quyết các đối tượng nhỏ phức tạp hơn 30

Trang 31

Chân thành Cảm ơn Quý Thầy Cô

và các bạn đã quan tâm theo dõi !

31

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	1,59 MB