Xử lý ảnh số - 4

Tài liệu tham khảo về xử lý ảnh số

Xử lý ảnh số

Ts.NGÔ VĂN SỸ

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

„ Biểu diễn đường viền

„ Biểu diễn miền

„ Biểu diễn moment

Các bài toán phân tích ảnh

Trình tự phân tích ảnh

„ Hệ thống đọc ảnh Hệ thống hiểuảnh

Thu nhận

Tiền xử lý thuộc tínhTrích

Phân đoạn

Tách thông tin Mã hoá

Phân lớp Đối sánh

Ngân hàng

dữ liệu

Lưu trữ Đối tượng

Quyết định

„ Thuộc tính biến đổi

„ Phổ tần không gian cao

„ Phổ tần không gian thấp

„ Thuộc tính màu sắc

„ Biểu diễn trong các hệ toạ độ màu khác nhau

„ Thuộc tính thống kê

^

1 0

) (

) (

) ( ) (

) (

L

k i

k

L

k i k

L

k i

k

L

k i k

i i i i

x P m x m

x P x

x P m x m

x P x m

µ µ

Thuộc tính sườn và đương viền

(edge and contour)

khi quét theo một hướng (ngang, đứng, chéo) nào đó

nền, hoặc ở các chi tiết.

đặc trưng cho hình dạng vật thể

(connectivity) theo lưới lấy mẫu (chữ nhật, lục giác) và hai miền được phân cách bởi nó phải

không liên thông (nonconnectivity) với nhau

Nguyên lý tách sườn (edge detection)

2 2

) , ( )

, (

) , ( )

, (

) (

) (

) (

y x f y

x f

y

y x f x

y x f

x

x f

x

x f

x f

∂ +

∂

∂

∂ +

2 2

2 1

g

g arctg

g g

1 0

1

0

0 1

1 0 1

2 0

2

1 0 1

1 2 1

0 0 0

1 2 1

1 0 1

1 0 1

1 0 1

1 1 1

0 0 0

1 1 1

2 1

2 1

2 1

H H

H H

H H

„ Các mặt nạ Sobel, Prewitt, Kirsh

Hình

Thí dụ: g 1 (m,n)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

-2 -3 -3 -3 -3 -2 -1 0 0 0

0

0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

2 3 3 3 3 1 -1 -3 -3 -3

-3

-2

2 3 3 3 3 1 -1 -3 -3 -3

-3

-2

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

0 0 0 0 0 1 2 3 3 3

3

2

1 -1/4 -1/4

} max{

0

max 0

g

g arctg

-3 -3 5

5 -3 5

5 5

5 0 -3 5

0 -3 5

0 -3 -3

0 -3

5 5 -3 5

-3 -3 -3

-3 -3 -3

-3 5 -3

-3 -3 -3

-3

-3

-3 0 5 -3

0 5 -3

0 5 -3

0 -3

-3 -3 -3 -3

-3 5 -3

5 5 5

5 5

Thuật toán dò biên

„ Bước 1: Xuất phát từ

một điểm bất kỳ trên

biên, bước sang trái, nếu

điểm bên trái thuộc

miền đối tượng thì

chuyển sang bước 3,

nếu không chuyển sang

bước 2

„ Bước 2: Trở lại điểm

trước đó và bước sang

phải

„ Bước 3: Xác định lại toạ

độ điểm biên và thực

hiện lại bước 1 và 2 cho

đến khi gặp lại điểm

xuất phát

Thuật toán liên kết sườn

„ Nguyên lý Bellman

„ Biến đổi Hough

Biểu diễn đường viền

„ Mã độ cong :

„ Mã xấp xỉ bằng các đoạn thẳng

„ 23

„ 24

„ 25

„ 26

„ 27

Biểu diễn miền

dài

„ 30

Thuật toán định xương

1}

j) i, n;

(m, j),

(i, u n)

(m, u

: n)

{(m,

j) (i, va n) (m,

j)

i, n;

(m,

84) - (9

1,2,

k )

, ( )

,

(

1}, j)

i, n;

(m, :

j) (i, j);

(i, {u

) , ( )

,

(

k k

0

1 - k ) ,

; , (

=

∆

n m u n

m

u

n m u

n

m

u

j i n m i

1 {Z0(P4)

or } 0 6 4 2

({

3b)

or (3a })

1 Z0(P2) {

or } 0 8 4 2

({

(2)

)

1 ) 1 (

0

(

(1)

) 6 ) 1 ( 2

and

P P P

and

P Z

and

P NZ

Các toán tử erosion và dilation

„ 33b

„ 34

„ 35

„ 36

„ 37a

„ 37b

„ 37c

„ 38

„ 39

„ 40

„ 41

„ 42

„ 43

„ 44

„ 45

„ 46

„ 47a

„ 47b

„ 48

„ 49

„ 50

„ 51

„ 52ab

„ 53

„ 54a

„ 54b

„ 55

„ 56a

„ 5bc

„ 57abc

„ 58

„ 59

„ 60

„ 61

„ 62

„ 63abc

„ 64

„ 65

66

B ài tập

„ Thử nghiệm với các toán tử tách sườn

„ P9.7

„ P9-8abc

P9-12

Đề cương ôn tập

Phần lý thuyết

„ Mô hình thị giác, số hoá tín hiệu 2D và các đặc trưng của ảnh số.

„ Sơ đồ tổng quát của một hệ thống xử lý ảnh và các kỹ thuật xử lý ảnh căn bản.

„ Histogram và các toán tử xử lý điểm làm nổi thuộc tính ảnh

„ Các toán tử histogram (cân bằng và hiệu chỉnh)

„ Các toán tử không gian tuyến tính và phi tuyến

„ Các toán tử biến đổi

„ Xử lý ảnh đa phổ và xử lý ảnh màu.

„ Mô hình giảm cấp, bài toán khôi phục ảnh và các bộ lọc khôi phục.

„ Nguyên lý làm nổi sườn và các toán tử Gradien, Laplacian, Compass.

„ Thụât toán dò biên và ứng dụng trong nhận dạng vật thể

„ Các heuristic liên kết sườn

„ Biểu diễn đường viền

„ Biểu diễn miền

„ Thuật toán định xương (Skeleton location)

„ Thuật toán làm mảnh (Thinning)

Đề cương ôn tập

Phần lập trình

„ Viết chương trình con tính Histogram

„ Viết chương trình con hiển thị Histogram trên một cửa sổ định trước

„ Viết chương trình con tính tổng chập 2D

„ Viết chương trình con thực hiện xử lý điểm sử dụng LUT

„ Viết chương trình con cân bằng Histogram

„ Viết chương trình con thực hiện dò biên

„ Viết chương trình con đọc ảnh từ WebCam và lưu trữ theo một

khuôn dang ảnh chuẩn (bmp, pcx, jpg v.v…)

„ Viết chương trình con chuyển đổi hệ toạ độ màu

„ Viết chương trình con tìm đường tâm (thinning)

„ Viết chương trình con định cấu trúc xương (skeleton location)