(TIỂU LUẬN) xử lý ảnh số tổng quan về xử lý ảnh số

Xử lý ảnh số Tổng quan xử lý ảnh số Thi-Lan Le (lan.lethi1@hust.edu.vn) SET, HUST Giới thiệu  Các bước xử lý hệ thống thị giác người Giới thiệu  Hệ thống thu nhận ảnh tương tự (analog) Lấy mẫu lượng tử Analog camera CRT Giới thiệu  Hệ thống thu nhận ảnh số (digital) Digital camera LCD Giới thiệu Hệ thống thu nhận ảnh số (digital)  Nội dung mơn học: Tập trung vào khối xử lý, đầu vào ảnh số, đầu ảnh số  Digital camera LCD Quá trình thu nhận hình thành ảnh Thu nhận ảnh trình nhằm biến đổi lượng quang học thành ảnh Quá trình tích hợp máy ảnh  Các thành phần q trình thu nhận ảnh bao gồm: đối tượng/cảnh, ánh sáng, hệ thống thấu kính cho phép tạo ảnh cảm biến để lưu trữ hình ảnh Quá trình thu nhận hình thành ảnh Quá trình thu nhận hình thành ảnh Ánh sáng (từ nguồn sáng tự nhiên nguồn sáng nhân tạo) gặp đối tượng phản xạ, truyền qua bị hấp thụ, phụ thuộc vào tính chất vật liệu bề mặt đối tượng  Hệ thống quang học bao gồm thấu kính cửa chập thiết kế cho ánh sáng hội tụ đầy đủ để tạo nội dung ảnh  Ánh sáng qua hệ thống quang học đến cảm biến (sensor) để chuyển đổi thành tín hiệu điện Hai loại cảm biến thường sử dụng CCD (Charge-CoupledDevice) CMOS (Complementary Metal-OxideSemiconductor)  Năng lượng tín hiệu điện sau lượng tử hóa để chuyển đối thành giá trị điểm ảnh  Quá trình thu nhận hình thành ảnh  Phổ điện từ Quá trình thu nhận hình thành ảnh Quá trình thu nhận hình thành ảnh Ảnh gốc Lấy mẫu Mức sáng gốc đường AB Lượng tử hóa theo mức Quá trình thu nhận hình thành ảnh Ảnh liên tục Ảnh số hóa Qua trình lấy mẫu lượng tử hóa Biểu diễn ảnh  Ảnh tín hiệu chiều I(x,y) biểu diễn giới thực chiều 21 Biểu diễn ảnh   Ảnh tự nhiên: thu nhận qua thiết bị chụp Ảnh nhân tạo: Tạo dựa công cụ máy tinh (đồ họa, thực ảo) thuật toán Ảnh tự nhiên Ảnh nhân tạo Ảnh nhân tạo 22 Biểu diễn ảnh Ảnh nhị phân Ảnh xám hóa Ảnh màu Biểu diễn ảnh Ma trận: [ hàng x cột ] Giá trị: | (or | 255) Biểu diễn ảnh Ma trận: [ hàng x cột ] Giá trị: 255 Biểu diễn ảnh B channel (kênh màu B) G channel (kênh màu G) Biểu diễn ảnh  Giá trị màu điểm ảnh, vùng ảnh 160 64 Tọa độ Cột I = [1:512 ,1:512, 1:3] p(64,160,1:3) = [205, 163, 182] Tọa độ hàng Số hàng Số cột Số kênh màu R(64:95,160:191,:) : 32 x 32 pixels [205 186 181 195 203 194 187 192 85 188 182 191 189 92 90 181 188 194 183] 87 76] 98 101 89] Biểu diễn ảnh Ảnh mức xám Gray scale Ảnh Màu RGB Ảnh trắng/đen BW Đặc điểm Ảnh mức xám Ảnh Màu Ảnh trắng/đen Ma trận biểu diễn [512 x 512] [512 x 512 x 3] [512 x 512] Số kênh Giá trị biểu diễn [0 255] [0 255, 255, 255] [0 , 255] Biểu diễn ảnh [64 x 64]  Sampling: Độ phân giải (Resolution) [128 x 128] [256 x 256] [384 x 384] [512 x 512] Biểu diễn ảnh  256 gray levels (8bits/pixel) 32 gray levels (5 bits/pixel) 16 gray levels (4 bits/pixel)  gray levels (3 bits/pixel) gray levels (2 bits/pixel) gray levels (1 bit/pixel) Biểu diễn ảnh Hiển thị ảnh lên hình Biểu diễn ảnh  Hiển thị ảnh lên hình Bài tập chương Thực hành đọc ghi ảnh  (1 sinh viên) BT1: Tìm hiểu trình bày tính chất lân cận láng giềng ảnh  ฀ ฀  Tìm hiểu lý thuyết Bonus: lập trình hàm (1 sinh viên) BT2: Tìm hiểu trình bày hàm tính khoảng cách ฀ ฀ Tìm hiểu lý thuyết Bonus: lập trình hàm ... nhận ảnh số (digital)  Nội dung mơn học: Tập trung vào khối xử lý, đầu vào ảnh số, đầu ảnh số  Digital camera LCD Quá trình thu nhận hình thành ảnh Thu nhận ảnh trình nhằm biến đổi lượng quang... thiết bị chụp Ảnh nhân tạo: Tạo dựa công cụ máy tinh (đồ họa, thực ảo) thuật toán Ảnh tự nhiên Ảnh nhân tạo Ảnh nhân tạo 22 Biểu diễn ảnh Ảnh nhị phân Ảnh xám hóa Ảnh màu Biểu diễn ảnh Ma trận:... thu nhận hình thành ảnh Ảnh liên tục Ảnh số hóa Qua q trình lấy mẫu lượng tử hóa Biểu diễn ảnh  Ảnh tín hiệu chiều I(x,y) biểu diễn giới thực chiều 21 Biểu diễn ảnh   Ảnh tự nhiên: thu nhận