Hệ thống xử lý tín hiệu 2 chiều (xử lý ảnh)

Hệ thống xử lý tín hiệu 2 chiều (xử lý ảnh)

XỬ LÝ ẢNH NguyễnLinhGiang Bộ môn TruyềnthôngvàMạng máy tính Nội dung  Nhậpmôn  Hệ thống xử lý tín hiệuhaichiều  Cảmnhận ảnh  Số hóa ảnh  Các phép biến đổi ảnh  Cảithiệnchấtlượng ảnh  Phụchồi ảnh  Phân tích ảnh  Nén ảnh Chương II Hệ thống xử lý tín hiệuhaichiều Hệ thống xử lý tín hiệuhaichiều  2.1 Mộtsố tínhiệuhaichiềucơ bản  2.2 Hệ thống tuyếntínhbấtbiếndịch  2.3 Biến đổi Fourier hai chiều  2.4 Biến đổi Z hai chiều 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản  Tín hiệuhaichiều  Liên tụcvàrờirạc  s( x, y ), miềnxácđịnh và miềngiátrị liên tục  s( m, n ), miềnxácđịnh và miềngiátrị rờirạc  Tín hiệu phân tách được  s( x, y ) = s 1 ( x ) x s 2 ( y )  Khi tín hiệulàphântáchđược, các phép xử lý trong trường hợphaichiềucóthểđưavề các phép xử lý trong trường hợpmộtchiều 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản  Tín hiệu xung Dirac hai chiều  Trường hợpliêntục ⎩ ⎨ ⎧ ≠≠ ==∞ = 0;00 0,0 ),( yx yx yx δ ∫∫ ∫∫ −− → +∞ ∞− +∞ ∞− = −−= ε ε ε ε ε δ δ 1),(lim ),(),(),( 0 dxdyyx dudvvyuxvusyxs  Trường hợprờirạc 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản ⎩ ⎨ ⎧ ≠≠ == = 0;00 0,01 ),( nm nm nm δ 1),( ),(),(),( = −−= ∑∑ ∑∑ ∞ −∞= ∞ −∞= ∞ −∞= ∞ −∞= mn kl nm lnkmlksnms δ δ 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản  Tín hiệu đơnvị hai chiều  Trường hợpliêntục  Trường hợprờirạc ⎩ ⎨ ⎧ << ≥≥ = 0;00 0,01 ),( yx yx yxu ⎩ ⎨ ⎧ << ≥≥ = 0;00 0,01 ),( nm nm nmu 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản  Tín hiệu điều hòa phức  Trường hợpliêntục  Tính chất  Tính tuầnhoàn  Dảitầnsố: -∞ -> +∞  Các tầnsố u, v nhậnmọigiátrị trong miền liên tục  Tính phân tách được: làm cho các bài toán hai chiều có thể phân tích thành các bài toán trong trường hợpmộtchiều. )( ),( vyuxj eyxs + = 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản  Trường hợprờirạc  Trường hợpmiền không gian rờirạc, miềntầnsố liên tục  Tính chất:  Sự tồntạicủatínhtuầnhoànphụ thuộcvàotầnsố không gian α, β  Miềnxácđịnh củacáctầnsố không gian: -π -> π  Miềntầnsố tuầnhoàn  Tín hiệuphântáchđược )( ),( nmj enms βα + = [...].. .2. 1 Một số tín hiệu hai chiều cơ bản Trường hợp miền tần số rời rạc sk ,l (m, n) = e j( 2 kπm 2 lπn + ) M N Tính chất: Là tín hiệu tuần hoàn trên miền không gian Các tần số không gian: k: 0 M; l: 0 N Tín hiệu phân tách được 2. 2 Hệ thống tuyến tính, bất biến hai chiều Đáp ứng của hệ thống xử lý tín hiệu Hệ thống tuyến tính Nguyên lý chồng chất Tính tỷ lệ H[a1s1(m, n) + a2s2(m, n)] = a1H[s1(m, n)]+a2H[s2(m,... n)]+a2H[s2(m, n)] = a1g1(m, n) + a2g2(m, n) 2. 2 Hệ thống tuyến tính, bất biến hai chiều Đáp ứng xung Hệ liên tục h( x, y; x0, y0) = H[δ( x –x0, y –y0)] Hệ rời rạc: h(m, n; k, l) = H[δ(m-k, n -l)] Hàm trải ảnh(PSF–point spread function): khi đầu vào và đầu ra nhận những giá trị dương như: cường độ sáng của hệ thống nhận ảnh FIR hệ thống có đáp ứng xung hữu hạn IIR hệ thống có đáp ứng xung vô hạn 2. 2 Hệ thống. .. đáp ứng xung hữu hạn IIR hệ thống có đáp ứng xung vô hạn 2. 2 Hệ thống tuyến tính, bất biến hai chiều Đáp ứng của hệ thống tuyến tính Hệ thống liên tục ∞ ∞ g ( x, y ) = ∫ ∫ s(u, v)h( x, y; u, v)dudv − ∞− ∞ Hệ thống rời rạc g (m, n) = ∞ ∞ ∑ ∑ s(k , l )h(m, n; k , l ) k = −∞ l = −∞ 2. 2 Hệ thống tuyến tính, bất biến hai chiều Hệ thống bất biến dịch rời rạc Tại tọa độ (0,0) H[δ(m, n)] = h(m, n; 0, 0) Tại... h(m-k, n-l) 2. 2 Hệ thống tuyến tính, bất biến hai chiều Đáp ứng của hệ thống tuyến tính bất biến dịch g (m, n) = s(m, n) * h(m, n) = = ∞ ∞ ∑ ∑ s ( k , l ) h( m − k , n − l ) k = −∞ l = −∞ 2. 2 Hệ thống tuyến tính, bất biến hai chiều Tính nhân quả và ổn định Nhân quả H(x, y)=0 khi x . II Hệ thống xử lý tín hiệuhaichiều Hệ thống xử lý tín hiệuhaichiều  2. 1 Mộtsố tínhiệuhaichiềucơ bản  2. 2 Hệ thống tuyếntínhbấtbiếndịch  2. 3 Biến đổi Fourier hai chiều  2. 4 Biến đổi Z hai chiều 2. 1. N  Tín hiệuphântáchđược ) 22 ( , ),( N nl M mk j lk enms ππ + = 2. 2 Hệ thống tuyến tính, bấtbiến hai chiều  Đáp ứng củahệ thống xử lý tín hiệu  Hệ thống tuyếntính  Nguyên lý chồng chất  Tính. s 2 ( y )  Khi tín hiệulàphântáchđược, các phép xử lý trong trường hợphaichiềucóthểđưavề các phép xử lý trong trường hợpmộtchiều 2. 1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản  Tín hiệu xung Dirac hai chiều 