tài liệu xử lý ảnh phát hiện biên

XỬ LÝ ẢNH Phát biên Thi-Lan Le (lan.lethi1@hust.edu.vn) SET, HUST Giới thiệu biên ảnh  Điểm biên: Một điểm ảnh coi điểm biên có thay đổi nhanh đột ngột mức xám (hoặc màu)  Ví dụ, ảnh nhị phân, điểm đen gọi điểm biên lân cận có điểm trắng  Đường biên gọi đường bao (boundary): Là tập hợp điểm biên liên tiếp Giới thiệu biên ảnh  Ý nghĩa đường biên ● Đường biên loại đặc trưng cục tiêu biểu phân tích, nhận dạng ảnh ● Người ta sử dụng biên làm phân cách vùng xám (hoặc màu) cách biệt Ngược lại, người ta sử dụng vùng ảnh để tìm phân cách Giới thiệu biên ảnh Sự không liên tục pháp tuyến bề mặt Hướng vector khác => không liên tục bề mặt Source: D Hoiem Giới thiệu biên ảnh Sự không liên tục độ sâu Source: D Hoiem Giới thiệu biên ảnh Sự không liên tục màu sắc bề mặt Source: D Hoiem Giới thiệu biên ảnh  Mơ hình biểu diễn đường biên ● Theo tốn học, điểm ảnh có biến đổi mức xám u(x) cách đột ngột theo hình dưới: Biến đổi đột ngột Biến đổi bậc thang Biến đổi từ từ Giới thiệu biên ảnh  Phát biên - Tìm biên ● Làm lên điểm ảnh mà có biến đổi lớn giá trị độ sáng ● Làm vùng khác ảnh (các vùng có biến thiên độ sáng vùng đều) có nghĩa làm biên ảnh  Các phương pháp tìm biên (chú trọng pp in đậm) ● Các phương pháp phát biên trực tiếp ● Phát biên gián tiếp Phát biên trực tiếp  Phương pháp chủ yếu dựa vào biến thiên độ sáng điểm ảnh để làm biên kĩ thuật đạo hàm ● Nếu lấy đạo hàm bậc f(x,y) ta có phương pháp Gradient ● Nếu lấy đạo hàm bậc hai f(x,y) ta có phương pháp Laplace  Nội dung: ● Kỹ thuật phát biên Gradient ● Kỹ thuật phát biên Laplace ● Kỹ thuật Canny Kỹ thuật phát biên gradient  Gradient vectơ có thành phần biểu thị tốc độ thay đổi mức xám điểm ảnh (theo hai hướng x,y ảnh chiều) tức là:  Ta có: ● Trong dx, dy khoảng cách điểm kế cận theo hướng x,y tương ứng (thực tế chọn dx=dy=1) Thuật toán Hough transform Thuật toán Hough transform Thuật toán Hough transform Thuật tốn Hough transform Ví dụ minh họa Nhận xét Hough Transform Nhận xét thuật tốn RANSAC Một số tổng kết   Đã tìm hiểu thuật toán cải thiện chất lượng ảnh ● Sử dụng hàm biến đổi trực tiếp pixel ● Sử dụng hàm biến đổi qua lược đồ mức xám ● Áp dụng ảnh màu   thành phần màu có quan hệ với (khơng độc lập)   Đã tìm hiểu thuật tốn phát biên ● Là toán truyền thống xử lý ảnh  hiện tiếp tục nghiên cứu (ví dụ Learning-based edge detection)   Các thuật toán Hough transform, RANSAC thường sử dụng biết trước mơ hình hình học đối tượng quan tâm ảnh