Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất... Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất Cân bằng lược đồ xám Histogram Equalization Phát biểu bài toán Cho trước ảnh f, cần xác định phép
Trang 1Xử lý ảnh số và video số
Tuần 3: Phép biến đổi màu
TS Lý Quốc Ngọc
Trang 23 Tiền Tiền Tiền xử xử xử lý lý lý ảnh ảnh ảnh
3.1 Phép biến đổi màu
3.2 Phép biến đổi hình học
3.3 Tiền xử lý cục bộ
Trang 33.1 Phép biến đổi màu
3.1.1 Phép biến đổi tuyến tính
3.1.2 Phép biến đổi phi tuyến
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 43.1 Phép biến đổi màu
3.1.1 Phép biến đổi tuyến tính
• Thay đổi độ sáng (Brightness)
• Thay đổi độ tương phản (Contrast)
• Thay đổi độ tương phản (Brightness+ Contrast)
b y
x f
y x
g ( , ) ( , )
) ,
(
) ,
( x y a f x y
Trang 53.1 Phép biến đổi màu
3.1.1 Phép biến đổi tuyến tính
Trang 63.1 Phép biến đổi màu
3.1.1 Phép biến đổi tuyến tính
Trang 73.1 Phép biến đổi màu
3.1.1 Phép biến đổi tuyến tính
b y
x f
a y
x
g ( , ) ( , )
Trang 83.1 Phép biến đổi màu
3.1.1 Phép biến đổi tuyến tính
Vd: xác định ánh xạ tuyến tính từ [f1 f2] vào [g1 g2]
Trang 93.1 Phép biến đổi màu
3.1.2 Phép biến đổi phi tuyến
) ,
( log
) ,
( x y c f x y
) , (
) ,
( x y e f x y
Trang 103.1 Phép biến đổi màu
3.1.2 Phép biến đổi phi tuyến
Trang 113.1 Phép biến đổi màu
3.1.2 Phép biến đổi phi tuyến
Trang 123.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Cân bằng lược đồ xám (Histogram Equalization)
Phát biểu bài toán
Cho trước ảnh f, cần xác định phép biến đổi phi
tuyến T sao cho ảnh kết quả g = T(f) có phân
bố độ xám đều trên toàn mức xám
Trang 133.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 143.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 153.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 163.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Cân bằng lược đồ xám (Histogram Equalization)
Giải quyết bài toán
| /
) (
|
)
( )
( )
(
df f
dT
f
p g
p f
T
g g f
1 )
( )
( )
f T
g ( ) ( )
Trang 173.1 Phép biến đổi màu
Giải thuật (Cân bằng lược đồ xám)
B1 Khởi tạo mảng H chiều dài nG với giá trị 0
(giả sử ảnh f kích thước NxM có nG mức xám)
B2 Tính lược đồ độ xám của ảnh f, lưu vào H
B3 Tính lược đồ độ xám tích lũy của f, lưu vào T
B4 Chuẩn hóa T về đoạn [0;nG-1]
1)]
,([ f x y
H
1, ,
2,1
],[
]1[
][
]0[ ]
p H p
T p
T
H T
])[
)/
1((
]
Trang 183.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Cân bằng lược đồ xám (Histogram Equalization)
Trang 193.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Cân bằng lược đồ xám (Histogram Equalization)
Trang 203.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 213.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Vd: cân bằng ảnh f
Trang 223.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
2 , 1
], [ ]
1 [
]
[
] 0 [ ]
p H p
T p
T
H T
]) [ ) /
1 ((
]
Trang 233.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 243.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 253.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 263.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Đặc tả lược đồ xám (Histogram Specification)
Phát biểu bài toán
Cho trước ảnh f, lược đồ độ xám pg(g), cần xác định phép biến đổi phi tuyến F sao cho ảnh kết
quả g = F(f) có lược đồ độ xám pg(g)
Trang 273.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Giải quyết bài toán
T G
F f
F
g
f T G
s G
z G
g
dw w
p g
G
z
dw w
p f
1
0 0
), (
)]
( [ )
( )
(
) ( )
(
) ( )
Trang 283.1 Phép biến đổi màu
3.1.3 Phép biến đổi dựa trên phân bố xác suất
Trang 293.1 Phép biến đổi màu
Giải thuật (Đặc tả lược đồ xám)
B1 Khởi tạo mảng Hf chiều dài nG với giá trị 0
(giả sử ảnh f kích thước NxM có nG mức xám)
B2 Tính lược đồ độ xám của ảnh f, lưu vào Hf
B3 Tính lược đồ độ xám tích lũy của f, lưu vào T
B4 Chuẩn hóa T về đoạn [0;nG-1]
1)]
,([ f x y
Hf
1, ,
2,1
],[
]1[
][
]0[ ]
p Hf p
T p
T
Hf T
])[
)/
1((
]
Trang 303.1 Phép biến đổi màu
Giải thuật (Đặc tả lược đồ xám)
B5 Tính lược đồ độ xám tích lũy của g, lưu vào G
B6 Chuẩn hóa G về đoạn [0;nG-1]
B7 Tạo ảnh kết quả g:
1, ,
2,1
],[
]1[
][
]0[ ]
p Hg p
G p
G
Hg G
])[
)/
1((
,(x y G 1 T f x y