1.1 Giới thiệu về hệ thống xử lý ảnh. 1.1.1 Thu nhận ảnh. 1.1.2 Tiền xử lý ảnh. 1.1.3 Phân Đoạn ảnh. 1.1.4 Biểu diễn ảnh. 1.1.5 Nhận dạng và nội suy ảnh. 1.1.6 Cơ sở tri thức. 1.1.7 Biểu diễn ( mô tả) ảnh. 1.2 Những vấn đề cơ bản trong hệ thống xử lý ảnh. 1.2.1 Điểm ảnh. 1.2.2 Độ phân giải của ảnh. 1.2.3 Mức xám của ảnh. 1.2.4 Định nghĩa ảnh số. 1.2.5 Quan hệ giữa các điểm ảnh. 1.2.6 Các thành phần cơ bản của hệ thống xử lý ảnh. 1.3.1 Biến đổi ảnh. 1.3.2 Nén ảnh.
Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh Chương GI I THI U X LÝ NH 1.1 Gi i thi u v h th ng x lý nh X lý nh m t ngành khoa h c cịn tương đ i m i m so v i nhi u ngành khoa h c khác Hi n m t nh ng lĩnh v c đư c quan tâm tr thành mơn h c chuyên ngành c a sinh viên h k sư, c nhân ngành Công ngh Thông tin, ði u n T đ ng… Nh có cơng ngh s hóa hi n đ i, ngày ngư i có th x lý tín hi u nhi u chi u thông qua nhi u h th ng khác nhau, t nh ng m ch s ñơn gi n cho đ n nh ng máy tính song song cao c p M c tiêu c a x lý có th chia làm ba hư ng sau: • X lý nh ban đ u đ có đư c nh m i theo m t yêu c u xác ñ nh (ví d nh m c n x lý đ đư c nh rõ hơn) • Phân tích nh đ thu đư c thơng tin đ c trưng giúp cho vi c phân lo i, nh n bi t nh (ví d phân tích nh vân tay ñ trích ch n ñ c trưng vân tay) • Hi u nh đ u vào đ có nh ng mô t v nh m c cao hơn, sâu (ví d t nh m t tai n n giao thông phác h a hi n trư ng tai n n) Trong gi ng này, s t p trung vào nh ng khái ni m b n c a x lý nh t p trung vào v n ñ ph m vi nh – chi u, nh nhi u chi u khơng đư c xét k Lĩnh v c ng d ng: • S n xu t ki m tra ch t lư ng • Di chuy n c a Robot • Các phương ti n l i t tr • Cơng c hư ng d n cho ngư i mù • An ninh giám sát Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: • • Nh n d ng đ i tư ng, nh n d ng m t ng d ng tron y h c ng • S n xu t, hi u ch nh video • Chinh ph c vũ tr … ũ V i nh ng ng d n to l n c a công ngh x lý nh, b t tay vào ng t bây gi tìm hi u, làm vi c v i m t nh ng th gi i ñ y ti m ð d tư ng tư ng, xét bư c c n thi t x lý nh ð u tiên, nh t nhiên t th gi i ngồi đư c thu nh n qua thi t b thu (như Camer máy ch p nh) era, Trư c ñây, nh thu qua C Camera nh tương t (lo i Camera era G n ñây, v i s ng ki u CCIR) phát tri n c a công ngh , nh màu ho c ñen tr ng ñư c l y t ri Camera, sau đư c chuy n tr c ti p thành nh s t o thu n l i cho x lý ti p theo (Máy nh s hi n m t thí d g n gũi) M t khác, n có th ti p nh nh n t v tinh, có th qué t quét nh ch p b ng máy quét nh Hình 1.1 dư i mơ t bư c b n x lý nh Hình 1.1 Các bư c b n x lý nh H Tín hi u nh thu c lo i tín hi u ña chi u: t a ñ (x,y,z), ñ sán sáng(λ), th i gian(t) • nh tĩnh khơng gian chi u ñư c ñ nh nghĩa m t hàm bi n S(x,y), v i àm S giá tr biên ñ (ñ c bi u di n b ng màu s c) t i v trí khơng gian (x,y) (đư rí khơ • Phân lo i nh: − nh tương t S( S(x,y): (x,y) liên t c, S liên t c Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh − • nh s S(m,n): (m,n) r i r c, S r i r c M t nh (g m m t t p ñi m nh) có th xem bao g m t p nh (các vùng nh) Thu t ng g i ROIs – vùng quan tâm (Regions of Interest) • nh s khơng gian r i r c thu đư c t nh tương t khơng gian liên t c thơng qua q trình s hóa Q trình s hóa có th hi u đơn gi n sau: − nh tương t ñư c chia thành M hàng, N c t − Giao c a hàng c t ñư c g i là: pixel − Giá tr biên ñ c a pixel t i t a đ ngun (m,n) s(m,n): trung bình ñ sáng pixel ñó S(m,n) ≤ L (L s m c xám dùng bi u di n nh) • M, N thư ng ñư c ch n M=N=2K (K=8,9,10) L =2B, B s bít mã hóa cho ñ sáng (biên ñ ) m i pixel • nh s ñư c bi u di n b i ma tr n chi u Các ph n t c a bi u di n cho pixel s hóa • Ta ký hi u nh s S(M,N) Ta nói nh có đ phân gi i MxN Ký hi u s(m,n) ñ ch m t ph n t nh Hình 1.2 Sơ đ phân tích x lý nh lưu đ thơng tin gi a kh i 1.1.1 Thu nh n nh (Image Acquisition) nh có th nh n qua camera màu ho c ñen tr ng Thư ng nh nh n qua camera Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: nh tương t (lo i cam mera ng chu n CCIR v i t n s 1/25, m i nh 25 dịng), có lo i camera s hố ho (như lo i CCD – Change Coupled Device) lo i pled photodiode t o cư ng ñ sáng t i m i ñi m nh Camera thư ng dùng lo i quét dòng: nh t o có d ng hai chi u Ch t lư ng m t nh thu nh n ñư c ph thu c vào thi t b thu, vào mơi trư ng (ánh sáng, phong c nh) Hình 1.3 Thu nh n nh 1.1.2 Ti n x lý nh (Image Processing) (Im Sau b thu nh n, nh có th nhi u đ tương ph n th p nên c n ñưa vào b ti n x lý ñ nâng cao ch t lư ng Ch c c a b ti n x lý l c nhi u, nâng ñ ng tương ph n ñ làm nh rõ hơn, nét õ Hình 1.4 Ti n x lý nh Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: 1.1.3 Phân ño n nh (Im Image Segmentation) Phân vùng nh tác m t nh ñ u vào thành vùng thành ph n đ bi u di n tách phân tích, nh n d ng nh Ví d : đ nh n d ng ch (ho c mã v ch) phong bì thư cho m c đích phân lo i b ph m, c n chia câu, ch v ñ a c ho c tên ngư i bưu ch thành t , ch , s (ho c v ch) riêng bi t ñ nh n d ng ðây ph n ph c t p khó khăn nh t x lý nh d gây l i, làm m t đ xác c a nh K t qu nh n d n nh ph thu c r t nhi u vào cơng đo n ng Hình 1.5: Phân đo n nh 1.1.4 Bi u di n nh (Image Representation) (Ima ð u nh sau phân ño n ch a ñi m nh c a vùng nh ( nh ñã phân ño n) c ng v i mã liên k t v i c vùng l n c n Vi c bi n ñ i s li u thành d ng thích h p c n thi t cho x lý ti p theo b ng máy tính Vi c ch n tính ch t đ th c hi n nh g i trích ch n ñ c trưng (Feature Selection) g n v i vi c tách đ c tính c a nh dư i d ng thơn tin đ nh lư ng ho c làm s ñ phân bi t l p đ i tư ng thơng v i ñ i tư ng khác tr ph m vi nh nh n đư c Ví d : nh n d ng ký t tron phong bì thư, miêu t ñ c trưng c a t ng ký t gi phân bi t ký t giúp v i ký t khác Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh Digital Image Representation (1,3) (1,4) (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (4,1) (4,2) (4,3) (4,4) (i,1) (i,2) (1,j) (1,j+1) (2,j) (2,j+1) (3,j) (3,j+1) (4,j) (4,j+1) (i+1,1) (i,3) (i+1,2) (i+1,3) (i,4) (i+1,4) (i,j) (2,n-1) (2,n) (3,n-1) (3,n) (4,n-1) (4,n) (i+1,j+1) (i,n-1) (3,n) (i+1,n-1) (i+1,n) (4,4) (m-1,j) (m-1,j+1) (4,j) (4,j+1) (4,3) (1,n) (m,2) (i,j+1) (i+1,j) (m-1,1) (m-1,2) (m-1,3) (m-1,4) (m,1) (1,n-1) (1,2) (1,1) x (m-1,n1) (m-1,n) (m,n-1) (m,n) y Hình 1.6 Bi u di n nh s 1.1.5 Nh n d ng n i suy nh (Image Recognition and Interpretation) Nh n d ng nh trình xác đ nh nh Q trình thư ng thu ñư c b ng cách so sánh v i m u chu n ñã ñư c h c (ho c lưu) t trư c N i suy phán đốn theo ý nghĩa s nh n d ng Ví d : m t lo t ch s nét g ch ngang phong bì thư có th ñư c n i suy thành mã ñi n tho i Có nhi u cách phân lo i nh khác v nh Theo lý thuy t v nh n d ng, mơ hình tốn h c v nh ñư c phân theo hai lo i nh n d ng nh b n: • Nh n d ng theo tham s • Nh n d ng theo c u trúc M t s ñ i tư ng nh n d ng ph bi n hi n ñang ñư c áp d ng khoa h c công ngh là: nh n d ng ký t (ch in, ch vi t tay, ch ký ñi n t ), nh n d ng văn b n (Text), nh n d ng vân tay, nh n d ng mã v ch, nh n d ng m t ngư i… 1.1.6 Cơ s tri th c (Knowledge Base) Như nói trên, nh m t đ i tư ng ph c t p v ñư ng nét, ñ sáng t i, dung lư ng ñi m nh, mơi trư ng đ thu nh phong phú kéo theo nhi u Trong Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: nhi u khâu x lý phân tích nh ngồi vi c đơn gi n hóa phương pháp tốn h c đ m b o ti n l i cho x lý, ngư i ta mong mu n b t chư c q trình ti p nh n ho quy x lý nh theo cách c a ngư i Trong bư c x lý đó, nh u khâu hi n nhi x lý theo phương pháp trí tu ngư i Vì v y, ương đâ s tri th c ây ñư c phát huy Trong tài li u, chương v nh n d ng nh có nêu m t vài ví d v cách s d ng s tri t c th Hìn 1.7 Các s tri th c x lý nh nh 1.1.7 Bi u di n (mơ t ) nh T Hình 1.1, nh sau s hố s đư c lưu vào b nh , ho c chuy n sang khâu ti p theo đ phân tíc N u lưu tr hân tích nh tr c ti p t nh thơ, địi h i dung lư ng b nh c c l n khơng hi u qu theo quan m ng d ng công ngh Thông thư ng, nh thơ đư c đ c t (bi u di n) l i (hay ñơ gi n mã hố) đơn theo đ c m c a nh ñư c g i ñ c trưng nh (Image F ge Features) như: biên nh (Boundary), vùng nh (Region) M t s phương pháp bi u di n thư ng dùng: • Bi u di n b ng mã lo t dài (Run-Length Code) • Bi u di n b ng mã xí (Chaine -Code) ã xích • Bi u di n b ng mã t phân (Quad-Tree Code) ã Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh Hình 1.8: Bi u di n nh mã lo t dài a Bi u di n b ng mã lo t dài Phương pháp thư ng bi u di n cho vùng nh áp d ng cho nh nh phân M t vùng nh R có th mã hố đơn gi n nh m t ma tr n nh phân: S(m, n) = n u (m, n) thu c R S( m, n) = n u (m, n) không thu c R Trong đó: S(m, n) hàm mơ t m c xám nh t i t a ñ (m, n) V i cách bi u di n trên, m t vùng nh đư c mơ t b ng m t t p chu i s ho c Gi s mô t nh nh phân c a m t vùng nh ñư c th hi n theo to ñ (x, y), chi u ñ c t ch ñ i v i giá tr “1” d ng mơ t có th là: (x, y)r; (x, y) to đ , r s lư ng bit có giá tr “1” liên t c theo chi u ngang ho c d c b Bi u di n b ng mã xích Phương pháp thư ng dùng ñ bi u di n ñư ng biên nh M t ñư ng b t kỳ ñư c chia thành ño n nh N i m chia, ta có ño n th ng k ti p ñư c gán hư ng cho đo n th ng t o thành m t dây xích g m đo n Các hư ng có th ch n 4, 8, 12, 24,… m i hư ng đư c mã hố theo s th p phân ho c s nh phân thành mã c a hư ng c Bi u di n b ng mã t phân Phương pháp mã t phân ñư c dùng ñ mã hoá cho vùng nh Vùng nh ñ u tiên ñư c chia làm b n ph n thư ng b ng N u m i vùng ñã ñ ng nh t (ch a tồn m đen (1) hay tr ng (0)), gán cho vùng m t mã khơng chia ti p Các vùng khơng đ ng nh t đư c chia ti p làm b n ph n theo th Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh t c cho ñ n t t c vùng ñ u ñ ng nh t Các mã phân chia thành vùng t o thành m t phân chia vùng ñ ng nh t Trên ñây thành ph n b n khâu x lý nh Trong th c t , trình s d ng nh s không nh t thi t ph i qua h t khâu tùy theo đ c m ng d ng Hình 1.2 cho sơ đ phân tích x lý nh lưu đ thơng tin gi a kh i m t cách ñ y ñ nh sau đư c s hóa đư c nén, lưu l i ñ truy n cho h th ng khác s d ng ho c ñ x lý ti p theo M t khác, nh sau s hóa có th b qua cơng đo n nâng cao ch t lư ng (khi nh ñ ch t lư ng theo m t u c u đó) ñ chuy n t i khâu phân ño n ho c b ti p khâu phân ño n chuy n tr c ti p t i khâu trích ch n ñ c trưng Hình 1.2 chia nhánh song song như: nâng cao ch t lư ng nh có hai nhánh phân bi t: nâng cao ch t lư ng nh (tăng ñ sáng, ñ tương ph n, l c nhi u) ho c khôi ph c nh (h i ph c l i nh th t nh nh n ñư c b méo) … d Histogram c a nh: • Histogram (bi u đ xám) mơ t s phân b c a c p ñ sáng c a m t nh theo s lư ng pixel mang m t giá tr Hình 1.9 Histogram nh xám • Histogram c a nh màu: Giá tr vector c a histogram, h(g,1,b) sau: − h(g+1,1,1) = pixel I v i cư ng ñ sáng màu ñ g − h(g+1,1,2) = pixel I v i cư ng ñ sáng màu xanh g − h(g+1,1,3) = pixel I v i cư ng ñ sáng màu xanh lam g Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: Hình 1.10 Histogram nh màu 1.2 Nh ng v n ñ b n h th ng x lý nh 1.2.1 ði m nh (Picture Element) cture G c c a nh ( nh t nhiên) nh liên t c v khơng gian đ sáng ð x lý b ng máy tính (s ), nh c n ph i đư c s hố S hố nh s bi n ñ i g n ñúng m t nh liên t c thành m t t p ñi m phù h p v i nh th t v v trí (khơng gian) đ sáng (m c xám) Kho ng cách gi a ñi m nh đư c thi t l p cho m t o ngư i khơng phân bi t đư c ranh gi i gi a chúng M i m t ñi m v y g i ñi m nh (PEL: Picture El Element) hay g i t t Pixel Trong khuôn kh nh hai chi u, m i pixel ng v i c p t a ñ (x, y) a ð nh nghĩa: ði m nh (Pixel) m t ph n t c a nh s t i to ñ (x, y) v i ñ xám ho c màu nh t đ nh Kích thư c kho ng cách gi a ñi m nh đư c c n thích h p ch cho m t ngư i c m nh n s liên t c v không gian m c xám (ho c màu) c a nh s g n nh th t M i p n t ma tr n ñư c g i m t ph n t ph Hình 1.11 ði m nh 10 nh Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh b Bi u di n nh • nh có th xem m t hàm bi n ch a thông tin bi u di n c a m t nh Các mơ hình bi u di n nh cho ta m t mơ t logic hay đ nh lư ng c a hàm D a vào ph n t đ c trưng c a nh pixel Giá tr pixel có th m t giá tr vô hư ng, ho c vector (3 thành ph n trư ng h p nh màu) • Ta có th bi u di n nh b ng hàm toán h c, ho c ma tr n m Trong mơ hình tốn h c, nh hai chi u ñư c bi u di n nh hàm hai bi n, ∞ S (m, n) = ∞ ∑ ∑ S (k , l ).δ (m − k , n − l ) (1.1) k = −∞ l = −∞ V i m,k M 1, c n,l N Bi u di n b ng hàm tốn • S: nh • (m,n): T a đ c a Pixel mi n khơng gian (2D) • s(m,n): ð sáng (M c xám) c a pixel (m,n) • [0-Lmax]: Thang m c xám - Vùng m c xám ñư c phép s d ng Lmax thư ng 255, nghĩa s d ng thang m c xám bit 0≤s(m,n)≤255 V i m M 1, n d N , ta g i nh s M x N Bi u di n b ng ma tr n m Hình 1.12 a nh th t 10x10; b nh đư c zoom; c Mơ t e nh b ng ma tr n m Mơ hình hóa nh • Mơ hình c m nh n nh: Là mơ hình bi u di n thơng qua thu c tính c m nh n nh (màu s c, cư ng đ sáng), thu c tính v th i gian, c m nh n v ph i c nh, b c c 11 Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh • Mơ hình c c b : Là mơ hình bi u di n th hi n m i tương quan c c b c a ph n t • nh ( ng d ng cho toán x lý nâng cao ch t lư ng nh) Mơ hình t ng th : Là mơ hình bi u di n nh xem nh m t t p h p ñ i tư ng, ñ i tư ng có m i quan h khơng gian v i ( ng d ng cho toán phân nhóm nh n d ng nh) 1.2.2 ð phân gi i c a nh (Resolution) a ð nh nghĩa ð phân gi i (Resolution) c a nh m t ñ ñi m nh ñư c n ñ nh m t nh s ñư c hi n th Theo ñ nh nghĩa, kho ng cách gi a ñi m nh ph i ñư c ch n cho m t ngư i v n th y ñư c s liên t c c a nh Vi c l a ch n kho ng cách thích h p t o nên m t m t ñ phân b , đ phân gi i ñư c phân b theo tr c x y khơng gian hai chi u b Ví d ð phân gi i c a nh hình CGA (Color Graphic Adaptor) m t lư i ñi m theo chi u ngang hình: 320 m, chi u d c 200 ñi m nh (320*200) Rõ ràng, hình CGA 12” ta nh n th y m n hình CGA 17” đ phân gi i 320*200 Lý do: m t m t ñ (đ phân gi i) di n tích hình r ng đ m n (liên t c c a ñi m) 1.2.3 M c xám c a nh (grey Level) M t ñi m nh (pixel) có hai đ c trưng b n v trí (x, y) c a m nh đ xám c a Dư i xem xét m t s khái ni m thu t ng thư ng dùng x lý nh a ð nh nghĩa: M c xám c a ñi m nh cư ng đ sáng c a ñư c gán b ng giá tr s t i ñi m ñó b Các thang giá tr m c xám thông thư ng: 16, 32, 64, 128, 256 (M c 256 m c ph d ng Lý do: t k thu t máy tính dùng byte (8 bit) ñ bi u di n m c xám: M c xám dùng byte bi u di n: 28=256 m c, t c t ñ n 255) 12 Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: c nh đen tr ng: nh có hai màu đen, tr ng (khơng ch a màu khác) v i m c xám d ñi m nh có th khác nh nh phân: nh ch có m c ñen tr ng phân bi t t c dù bit mô t 21 dùng m c khác Nói cách khác: m i m nh c a nh nh phân ch có th p ho c e huôn kh lý thuy t ba màu (Red, Blue, Green) ñ t o nên nh màu: kh th gi i màu, ngư i ta thư ng dùng byte đ mơ t m c màu giá tr àu, màu: 28*3=224≈ 16, tri u màu Chúng ta c n ñ c thêm sá tham kh o đ có 16,7 sách thêm thông tin v khái ni m ác 1.2.4 ð nh nghĩa nh s nh s t p h p ñi m nh v i m c xám phù h p dùng đ mơ t ng nh g n v i nh th t 1.2.5 Quan h gi a ñi m nh M t nh s gi s ñư c bi u di n b ng hàm f(x, y) T p ñi m nh S; c p m nh có quan h v i ký hi u p, q Chúng ta nêu m t s khái ni m sau a Các lân c n c a ñi m nh (Image Neighbors) Gi s có m nh p t i to đ (x, y) p có m lân c n g n nh t theo chi u ñ ng ngang (có th coi lân c n hư ng chính: ðơng, Tây, Nam, B c) ; {(x-1, y); (x, y-1); (x, y+1); (x+1, y)} = N4(p) (1.2) đó: s giá tr logic; N4(p) t p ñi m lân c n c a p Hình 1.13 Lân c n Các lân c n ché Các ñi m lân c n chéo NP(p) (Có th coi lân c n chéo chéo: hư ng: ðông-Na ðông-B c, Tây-Nam, Tây-B c) Nam, 13 Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: Np(p) = { (x+1, y+1); (x+1, y-1); (x-1, y+1); (x-1, y 1, y-1)} (1.3) T p k t h p: N8(p) = N4(p) + NP(p) t p h p lân c n c a ñi m nh p Hình 1.13 Lân c n Chú ý: N u (x, y) n m x, b biên (mép) nh; m t s m s n m ngồi nh Các m i liên k t ñi m nh Các m i liên k t ñư c s d ng ñ xác ñ nh gi i h n (B Boundaries) c a ñ i tư ng v t th ho c xá ñ nh vùng m t nh M t liên k t ñư c ñ c trưng b i xác tính li n k gi a ñi m m c xám c a chúng Gi s V t p giá tr m c xám M t nh có giá tr cư ng ñ sáng t thang m c xám t 32 ñ n 64 đư c mơ t sau : V={32, 33 … , 63,64} 33, Có lo i liên k t: ên − Liên k t 4: Hai ñi m nh p q đư c nói liên k t v i giá tr cư ng ñ sáng V n u q n m m t lân c n c a p t c q thu c N4(p) g p, − Liên k t 8: Hai ñi m nh p q n m m t lân c n c a p, t c q c thu c N8(p) − Liên k t m (liê k t h n h p): Hai ñi m nh p q v i giá tr cư ng (liên ñ sáng V ñư c nói liên k t m n u o o c q thu c N4(p) ho c q thu c NP(p) ðo kho ng cách gi a ñi m nh − ð nh nghĩa: Kh ng cách D(p, q) gi a hai ñi m nh p to ñ (x, y), q to Kho ñ (s, t) hàm kho ng cách (Distance) ho c Metric n u: m o D(p,q) ≥ (V i D(p,q)=0 n u ch n u p=q) 14 Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh o D(p,q) = D(q,p) o D(p,z) ≤ D(p,q) + D(q,z); z m t ñi m nh khác − Kho ng cách Euclide: Kho ng cách Euclide gi a hai ñi m nh p(x, y) q(s, t) ñư c ñ nh nghĩa sau: De ( p , q ) = ( x − s )2 + ( y − t ) (1.4) − Kho ng cách kh i: Kho ng cách D4(p, q) ñư c g i kho ng cách kh i ñ th (Block Distance) ñư c xác ñ nh sau: (1.5) D4 ( p, q ) = x − s + y − t Giá tr kho ng cách gi a ñi m nh r: giá tr bán kính r gi a m nh t tâm m nh ñ n tâm ñi m nh q khác Ví d : Màn hình CGA 12” (12”*2,54cm=30,48cm=304,8mm) đ phân gi i 320*200; t l 4/3 (Chi u dài/Chi u r ng) Theo ñ nh lý Pitago v tam giác vng, đư ng chéo s l y t l ph n (5/4/3: ñư ng chéo/chi u dài/chi u r ng hình); đ dài th t (305/244/183) chi u r ng hình 183mm ng v i hình CGA 200 m nh theo chi u d c Như v y, kho ng cách ñi m nh lân c n c a CGA 12” ≈ 1mm Kho ng cách D8(p, q) g i kho ng cách bàn c (Chess-Board Distance) gi a ñi m nh p, q ñư c xác ñ nh sau: D8 ( p, q) = max( x − s , y − t ) (1.6) 1.2.6 Các thành ph n b n c a h th ng x lý nh Theo quan ñi m c a quy trình x lý, th hi n kh i b n Hình 1.1, kh i chi ti t lu ng thông tin Hình 1.2 Theo quan m c a h th ng x lý máy tính s , h th ng g m ñ u ño (thu nh n nh): b s hóa, máy tính s , b hi n th , b nh Các thành ph n khơng nh c l i (đ c thêm giáo trình c u trúc máy tính) M t h th ng x lý nh b n có th g m: máy tính cá nhân kèm theo v m ch chuy n ñ i ñ ho VGA ho c SVGA, ñĩa ch a nh dùng ñ ki m tra thu t toán m t hình có h tr VGA ho c SVGA N u ñi u ki n cho phép, nên có m t h th ng Hình 1.14 bao g m m t máy tính PC kèm theo thi t b x lý nh N i v i c ng vào c a thi t b thu nh n nh m t video camera c ng n i v i m t 15 Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh hình Th c t , ph n l n nghiên c u c a ñư c ñưa nh m c xám ( nh ñen tr ng) B i v y, h th ng s bao g m m t thi t b x lý nh ñen tr ng m t hình đen tr ng nh m c xám đư c áp d ng nhi u lĩnh v c sinh v t h c ho c công nghi p Th c t ch r ng b t kỳ ng d ng nh, m c xám ng d ng ñư c nh màu V i lý đó, h th ng ban đ u nên ch bao g m thi t b thu nh n hi n th nh ñen tr ng V i nh màu, nên s d ng m t h th ng m i, tr trư ng h p n u c n m t camera TV màu m t hình đa t n s (ví d NEC MultiSync, Sony Multiscan, ho c Mitsubishi Diamond Scan) ñ hi n th nh màu N u kh h n ch , có th dùng PC kèm theo v m ch VGA hình VGA, đ d ng nh đư c Hình 1.14 H th ng x lý nh 1.3 Nh ng v n ñ khác x lý nh 1.3.1 Bi n ñ i nh (Image Transform) Trong x lý nh s ñi m nh l n tính tốn nhi u (đ ph c t p tính tốn cao) địi h i dung lư ng b nh l n, th i gian tính tốn lâu Các phương pháp khoa h c kinh n áp d ng cho x lý nh h u h t khó kh thi Ngư i ta s d ng phép tốn tương đương ho c bi n ñ i sang mi n x lý khác ñ d tính tốn Sau x lý 16 Chương 1: Gi i Thi u X Lý nh vi c th c hi n s d dàng hơn, dùng bi n ñ i ngư c ñ ñưa v mi n xác ñ nh ban ñ u, bi n ñ i thư ng g p x lý nh g m: • Bi n đ i Fourier, Cosin, Sin • Bi n đ i (mơ t ) nh b ng tích ch p, tích Kronecker • Các bi n đ i khác KL (Karhumen Loeve), Hadamard • M t s cơng c xác su t th ng kê ñư c s d ng x lý nh Do khuôn kh tài li u hư ng d n có h n, sinh viên ñ c thêm tài li u tham kh o ñ n m ñư c phương pháp bi n ñ i m t s phương pháp khác ñư c nêu ñây 1.3.2 Nén nh (Image Compression) nh dù d ng v n chi m không gian nh r t l n Khi mô t nh ngư i ta ñã ñưa k thu t nén nh vào Các giai đo n nén nh có th chia th h 1, th h • M c đích: gi m khơng gian lưu tr , thu n ti n truy n thơng m ng • Phương pháp: nén không m t thông tin, nén m t thông tin − Nén không m t thông tin (nén xác): khai thác thơng tin dư th a − Nén m t thông tin: khai thác thông tin dư th a thông tin không quan tr ng • Hi n có m t s chu n nén hay dùng: JPEG, MPEG (JPEG-2000, MPEG-4) 17 ... màu ñ g − h(g+1,1,2) = pixel I v i cư ng ñ sáng màu xanh g − h(g+1,1,3) = pixel I v i cư ng ñ sáng màu xanh lam g Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: Hình 1.10 Histogram nh màu 1.2 Nh ng v n ñ b n h...Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: • • Nh n d ng đ i tư ng, nh n d ng m t ng d ng tron y h c ng • S n xu t, hi u ch nh video • Chinh ph c vũ tr … ũ V i nh ng ng d... có th nh n qua camera màu ho c ñen tr ng Thư ng nh nh n qua camera Chương Gi i Thi u X Lý nh g 1: nh tương t (lo i cam mera ng chu n CCIR v i t n s 1/25, m i nh 25 dịng), có lo i camera s hố