Tìm hiểu và đánh giá về một mô hình đề xuất trong bài toán tăng cường chất lượng ảnh hồng ngoại luận văn thạc sĩ ngành công nghệ thông tin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI NGUYỄN ĐỨC TRUNG TÌM HIỂU VÀ ĐÁNH GIÁ VỀ MỘT MƠ HÌNH ĐỀ XUẤT TRONG BÀI TỐN TĂNG CƢỜNG CHẤT LƢỢNG ẢNH HỒNG NGOẠI Ngành: Công nghệ thông tin Mã số: 8.48.02.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Trọng Phúc TP Hồ Chí Minh – 2019 i LỜI CAM ĐOAN Học viên cam kết tự nghiên cứu thực đề tài này, kinh nghiệm làm việc thực tiễn kiến thức chuyên môn đƣợc đào tạo trình học Đại học chƣơng trình cao học trƣờng Đại học giao thông vận tải, ngành Công nghệ thơng tin, Khóa 25.1, dƣới quan tâm, hƣớng dẫn trực tiếp TS Nguyễn Trọng Phúc Mọi tham khảo dùng luận văn đƣợc trích dẫn nguồn rõ ràng có độ xác cao phạm vi hiểu biết học viên Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, học viên xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Đức Trung Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu nhà trƣờng, Phòng sau đại học, thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin, trƣờng Đại học Giao thông Vận tải tạo điều kiện môi trƣờng học tốt Các thầy cô khơng ngại khó khăn để truyền đạt cho chúng tơi nguồn kiến thức vô quý báu, nhƣ cách học tập nghiên cứu khoa học Đặc biệt xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hƣớng dẫn TS Nguyễn Trọng Phúc định hƣớng tận tình hƣớng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành tốt đề tài Trong trình thực luận văn tốt nghiệp, cố gắng nhƣng trình độ cịn hạn chế, nội dung đề tài cịn q mẻ nên khó tránh khỏi sai sót q trình tiếp nhận kiến thức Vì vậy, tơi mong nhận đƣợc thơng cảm, dẫn, giúp đỡ thầy cô Tôi xin chân thành cám ơn! Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 iii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC Họ tên học viên: Nguyễn Đức Trung Năm sinh: 1986 Cơ quan công tác: Trƣờng cao đẳng công nghệ QT LILAMA Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Khóa: 25.1 Mã học viên: 2581073004 Cán hƣớng dẫn: TS Nguyễn Trọng Phúc – Bộ môn: Công nghệ phần mềm Tên luận văn: “Tìm hiểu đánh giá mơ hình đề xuất tốn tăng cường chất lượng ảnh hồng ngoại” Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu khái niệm toán xử lý ảnh sâu vào tìm hiểu thuật toán tăng cƣờng chất lƣợng ảnh – tăng cƣờng chất lƣợng ảnh hồng ngoại thơng qua thuật tốn cải tiến Thông qua việc nghiên cứu lý thuyết cài đặt, luận văn đƣa kết đánh giá thuật toán liệu thực nghiệm Phƣơng pháp nghiên cứu kết đạt đƣợc:  Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài: Tiếp cận toán tăng cƣờng chất lƣợng ảnh hồng ngoại, dạng ảnh đặc biệt đƣợc áp dụng thực tiễn, thơng qua thuật tốn cải tiến nhằm thu đƣợc ảnh kết có chất lƣợng tốt  Kết đạt đƣợc: - Cài đặt chƣơng trình đánh giá hiệu thuật toán đề xuất với việc áp dụng ảnh chuẩn - Đƣa đánh giá chung thuật tốn Điểm bình qn mơn học: …… Điểm bảo vệ luận văn: …… Hà Nội, ngày 24 tháng năm 2019 Xác nhận cán hƣớng dẫn Học viên Xác nhận khoa Nguyễn Đức Trung Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XỬ LÝ ẢNH 12 1.1 Xử lý ảnh 12 1.2 Khái niệm xử lý ảnh 12 1.2.1 Điểm ảnh 12 1.2.2 Độ phân giải 13 1.2.3 Mức xám 14 1.2.4 Lƣợc đồ xám 17 1.2.5 Biên 19 1.2.6 Vùng liên thông 20 1.3 Các giai đoạn xử lý ảnh 20 1.3.1 Thu nhận ảnh 21 1.3.2 Tiền xử lý ảnh 23 1.3.3 Tách biên ảnh 25 1.3.4 Phân đoạn ảnh 27 1.3.5 Biểu diễn ảnh 29 1.3.6 Nhận dạng ảnh 30 1.3.7 Cơ sở tri thức 30 1.4 Các ứng dụng liên quan đến xử lý ảnh 31 CHƢƠNG TĂNG CƢỜNG CHẤT LƢỢNG ẢNH HỒNG NGOẠI 34 2.1 Khái niệm 34 2.2 Tăng cƣờng chất lƣợng ảnh 34 2.2.1 Giới thiệu chung 34 2.2.2 Các kỹ thuật tăng cƣờng chất lƣợng ảnh [1-4, 6] 37 Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 v 2.2.2.1 Cải thiện ảnh với toán tử điểm 37 2.2.2.2 Cải thiện ảnh với toán tử không gian 40 2.3 Tăng cƣờng độ tƣơng phản dựa lƣợc đồ xám [9-14] 45 2.3.1 Cân lƣợc đồ xám (HE) [9] 45 2.2.2 Cân lƣợc đồ xám thích nghi (AHE) [13] 48 2.2.3 Các độ đo dùng để đánh giá độ tƣơng phản 49 2.4 Tăng cƣờng độ tƣơng phản với ảnh hồng ngoại 50 2.4.1 Đặc điểm cụ thể hình ảnh hồng ngoại 50 2.2.2 Ứng dụng ảnh hồng ngoại 51 2.3 Mô hình nâng cao chất lƣợng ảnh hồng ngoại (IR-HE) 54 2.3.1 Loại bỏ nhiễu 54 2.3.2 Tăng cƣờng độ tƣơng phản 55 2.3.4 Biên làm rõ biên 58 2.3.5 Tối ƣu hóa bảng màu xám 59 CHƢƠNG CÀI ĐẶT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 60 3.1 Môi trƣờng cài đặt 60 3.1.1 Hệ điều hành 60 3.1.2 Cài đặt chƣơng trình 60 3.2 Tập liệu ảnh 60 3.4 Đánh giá kết 63 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 Tiếng Việt 69 Tiếng Anh 69 PHỤ LỤC 71 Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Các bƣớc xử lý ảnh Hình 1.1: Ảnh biểu diễn thông qua mức xám điểm ảnh 13 Hình 1.2: So sánh ảnh với độ phân giải khác 14 Hình 1.3: Hệ màu RGB 16 Hình 1.5: Ảnh có độ sáng thấp 17 17 Hình 1.6: Ảnh có độ sáng cao 17 Hình 1.7: Ảnh có độ tƣơng phản thấp 18 Hình 1.8: Ảnh có độ tƣơng phản rõ nét 18 Hình 1.9: Một số dạng biên ảnh 20 Hình 1.10: Các bƣớc xử lý ảnh 20 Hình 1.11: Hệ thống thu nhận ảnh 22 Hình 1.12: Quy trình số hóa ảnh 22 Hình 1.13: Một số thiết bị thu nhận ảnh 23 Hình 1.14: Ảnh số hóa với mức lấy mẫu lƣợng tử hóa tăng dần 23 Hình 1.15: Ảnh trƣớc sau tiền xử lý 24 Hình 1.16: Một số phƣơng pháp tách biên ảnh 26 Hình 1.17: Kết thu nhận đƣợc sau trình tách biên ảnh 26 Hình 1.18: Một số phƣơng pháp phân đoạn ảnh 28 Hình 1.19: Kết thu nhận đƣợc sau trình phân đoạn ảnh 29 Hình 1.20: Ảnh vân tay trƣờng định hƣớng vân tay 30 Hình 2.1: Một số ví dụ ảnh có chất lƣợng thấp 36 Hình 2.2: Biến đổi ảnh thơng qua tốn tử điểm 38 Hình 2.3: Hàm biến đổi âm kết 39 Hình 2.4: Hàm thay đổi độ sáng kết 39 Hình 2.5: Hàm Gauss tuyến tính hóa áp dụng phân ngƣỡng 40 Hình 2.6: Biến đổi ảnh thơng qua tốn tử khơng gian 41 Hình 2.7: Một số lọc thơng thấp 42 Hình 2.8: Một số lọc trung bình 43 Hình 2.9: Áp dụng lọc thông thấp loại bỏ nhiễu cộng 43 Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 vii Hình 2.10: Áp dụng lọc trung bình để làm trơn nhiễu 43 Hình 2.11: Một số dạng mặt nạ lọc trung vị 44 Hình 2.12: Áp dụng lọc trung vị để làm trơn nhiễu 44 Hình 2.13: Ảnh kết sau áp dụng HE 47 Hình 2.14: Ảnh kết sau áp dụng AHE 49 Hình 2.15: So sánh hình ảnh: nhiệt (trái) trực quan (phải) 50 Hình 2.16: Ảnh hồng ngoại lƣợc đồ xám 57 Hình 2.17: Ảnh kết sau áp dụng tăng cƣờng độ tƣơng phản 57 Hình 2.18: Ảnh gốc ảnh kết sau làm biên 58 Hình 2.19: Ảnh gốc ảnh kết sau tối ƣu màu 59 Hình 3.1: Ảnh chuẩn thực nghiệm - Ảnh đƣờng phố 61 Hình 3.2: Ảnh chuẩn thực nghiệm – ngƣời 62 Hình 3.3: Ảnh chuẩn thực nghiệm - Ảnh hồng ngoại 63 Hình 3.4: Kết với ảnh chuẩn thực nghiệm - Ảnh đối tƣợng 64 Hình 3.5: Kết với ảnh chuẩn thực nghiệm – Ảnh ngƣời 64 Hình 3.6: Kết với ảnh chuẩn thực nghiệm - Ảnh hồng ngoại 65 Hình 3.7: Kết với ảnh chuẩn thực nghiệm – Ảnh hồng ngoại 65 Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 MỞ ĐẦU Con ngƣời thu nhận thông tin qua giác quan, thị giác đóng vai trị quan trọng Những năm trở lại với phát triển phần cứng máy tính, xử lý ảnh đồ họa phát triển cách mạnh mẽ có nhiều ứng dụng sống Xử lý ảnh đồ họa đóng vai trị quan trọng tƣơng tác ngƣời máy: Quá trình xử lý ảnh đƣợc xem nhƣ trình thao tác ảnh đầu vào nhằm cho kết mong muốn Kết đầu q trình xử lý ảnh ảnh “tốt hơn” kết luận Để hình dung cấu trúc hệ thống xử lý ảnh chuyên dụng hay hệ thống xử lý ảnh dùng nghiên cứu, đâo tạo, trƣớc hết xem xét bƣớc cần thiết xử lý ảnh - Quá trình hệ thống xử lý ảnh q trình thu nhận ảnh Ảnh thu nhận qua camera hay thu nhận từ vệ tinh qua cảm ứng (sensor), hay ảnh tranh đƣợc quét scanner Thƣờng ảnh thu nhận qua camera tín hiệu tƣơng tự (loại camera ống kiểu CCIR), nhƣng tín hiệu số hóa (loại CCD Charge Coupled Device) - Tiếp theo trình số hóa (Digitalizer) để biến đổi tín hiệu tƣơng tự sang tín hiệu rời rạc (lấy mẫu) số hóa lƣợng hóa, trƣớc chuyển sang giai đoạn xử lý, phân tích hay lƣu trữ lại - Q trình phân tích ảnh thực chất bao gồm nhiều cơng đoạn nhỏ Trƣớc hết công việc tăng cƣờng ảnh để nâng cao chất lƣơng ảnh Do nguyên nhân khác nhau: chất lƣợng thiết bị thu nhận ảnh, nguồn sáng hay nhiễu, ảnh bị suy biến Do cần phải tăng cƣờng khôi phục lại ảnh để làm bật số đặc tính ảnh, hay làm cho ảnh gần giống với trạng thái gốc – Trạng thái trƣớc ảnh bị biến dạng Giai đoạn phát đặc tính nhƣ biên, phân vùng ảnh, trích chọn đặc tính, v.v… Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 - Cuối cùng, tùy theo mục đích ứng dụng, giai đoạn cuối giai đoạn nhận dạng, phân lớp hay định Các giai đoạn q trình xử lý ảnh mơ tả hình dƣới đây: Hình 1: Các bƣớc xử lý ảnh Q trình trong giai đoạn phân tích ảnh q trình tăng cƣờng chất lƣợng ảnh Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc thu nhận đƣợc ảnh chất lƣợng không đáp ứng đƣợc yêu cầu cho bƣớc xử lý sau Các nguyên nhân đến từ ảnh chụp nguồn khác nhƣ ảnh hồng ngoại, ảnh từ, hay máy ảnh chất lƣợng Ngoài ra, yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng ảnh tạo ảnh có độ tƣơng phản thấp, ảnh có nhiễu Vì vậy, bƣớc quan trọng định đến tồn q trình phân tích, nhận dạng hay xử lý nội dung ảnh Trong toán tăng cƣờng chất lƣợng ảnh, toán đƣợc nghiên cứu tốn tăng cƣờng độ tƣơng phản đối tƣợng Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 58 2.3.4 Biên làm rõ biên Quy trình xác định biên thơng thƣờng đƣợc thực cách áp dụng lọc thông cao tích chập hình ảnh với tốn tử biên Laplace Phƣơng pháp xử lý biên thuật toán đƣợc cải tiến bao gồm ba giai đoạn chính: • Lọc thơng thấp hình ảnh xử lý • Hình ảnh thu đƣợc sau lọc thơng thấp bị trừ khỏi hình ảnh gốc • Hình ảnh khác biệt từ bƣớc trƣớc đƣợc thêm vào hình ảnh gốc Cách tiếp cận đủ hiệu cho phần lớn hình ảnh nhiệt độ phức tạp tính tốn giảm đáng kể Các kết mẫu phƣơng pháp làm rõ biên ảnh đƣợc trình bày hình minh họa dƣới Hình 2.18: Ảnh gốc ảnh kết sau làm biên Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 59 2.3.5 Tối ƣu hóa bảng màu xám Hình ảnh hồng ngoại đơi đƣợc trình bày theo tiêu chuẩn nóng trắng Cameron, điểm ảnh sáng có nghĩa nhiệt độ cao Đối với mắt ngƣời, biểu diễn ngƣợc tự nhiên nên bảng màu đảo ngƣợc Với ví dụ đƣợc trình bày đây, điểm ảnh sáng ảnh gốc biểu thị vùng có nhiệt độ cao màu tối cho biết nhiệt độ thấp vùng Sau tối ƣu hóa bảng màu, mối quan hệ đƣợc đảo ngƣợc hình ảnh thu đƣợc trơng tự nhiên dễ dàng cho trình quan sát Hình 2.19: Ảnh gốc ảnh kết sau tối ƣu màu Kết luận: Trong chương này, đề cập đến khái niệm toán tăng cường chất lượng ảnh thông qua việc tăng cường độ tương phản ảnh Một số thuật toán tăng cường chất lượng ảnh đề cập thuật toán tăng cường độ tương phản Với đặc điểm hình ảnh hồng ngoại, phần cuối chương đề cập đến thuật toán kết hợp chuỗi trình xử lý bao gồm loại bỏ nhiễu, tăng cường độ tương phản, xử lý biên biến đổi ảnh để quan sát, thuật toán cài đặt thử nghiệm để kiểm tra tính xác tính hiệu Đây phần nội dung luận văn Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 60 CHƢƠNG CÀI ĐẶT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 3.1 Môi trƣờng cài đặt 3.1.1 Hệ điều hành Windows Ultimate 32 bit OS CPU Intel(R) Core(TM) i5 CPU 2.50GHz HDD 500 GB RAM GB 3.1.2 Cài đặt chƣơng trình  Ngơn ngữ sử dụng: Matlab R2012b  Tham số ban đầu: - Tham số alpha, beta, gamma: tham số chung thuật toán tăng cƣờng độ tƣơng phản  Dữ liệu đầu vào: file ảnh  Dữ liệu đầu ra: ảnh đƣợc tăng cƣờng độ tƣơng phản 3.2 Tập liệu ảnh Trong luận văn này, sử dụng ảnh hình ảnh hồng ngoại để đánh giá thuật toán đƣợc nghiên cứu so với thuật tốn thơng thƣờng Tiêu chí để đánh giá chất lƣợng thuật toán nghiên cứu đƣợc dựa quan sát hình ảnh thu đƣợc sau trình thực nhƣ dựa độ đo nhƣ độ đo Michelon hay độ đo Weber Tuy nhiên, hạn chế mặt thời gian nhƣ với ảnh thực nghiệm, chúng tơi khơng có đƣợc ảnh chuẩn để so sánh nên luận văn hạn chế việc chƣa đƣa số cụ thể cho độ đo áp dụng thuật tốn Vấn đề tơi Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 61 xin ghi nhận hƣớng phát triển tiếp đề tài luận văn Ở đây, đánh giá dựa hình ảnh thu đƣợc thơng qua quan sát Luận văn so sánh đánh giá hiệu thuật tốn với vài thuật tốn thơng dụng nhƣ thuật toán tăng cƣờng chất lƣợng ảnh mục 2.2.2 hay thuật toán cân lƣợc đồ xám mục 2.3.1 Luận văn đƣợc phát triển để so sánh đánh giá với thuật toán đại Trong luận văn này, đánh giá số hình ảnh thơng thƣờng nhƣ ảnh đƣờng phố, ảnh ngƣời nhƣ đánh giá số ảnh hồng ngoại có đặc điểm khác  Ảnh chuẩn thực nghiệm - ảnh đƣờng phố Hình 3.1: Ảnh chuẩn thực nghiệm - Ảnh đƣờng phố Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 62  Ảnh chuẩn thực nghiệm – ngƣời Hình 3.2: Ảnh chuẩn thực nghiệm – ngƣời  Ảnh hồng ngoại Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 63 Hình 3.3: Ảnh chuẩn thực nghiệm - Ảnh hồng ngoại 3.4 Đánh giá kết Dƣới ảnh kết thu đƣợc áp dụng thuật toán nhƣ áp dụng thuật toán cải tiến dựa thuật toán cân lƣợc đồ xám Các thuật toán bao gồm: - Cân lƣợc đồ xám với hàm biến đổi Gauss - Cân lƣợc đồ xám với hàm biến đổi Gamma Correction - Cân lƣợc đồ xám [HE] - Cân lƣợc đồ xám thích nghi [AHE] - Nâng cao chất lƣợng với cân lƣợc đồ xám [IR-HE] Sau đƣa ảnh kết đƣa nhận xét khuyến nghị thuật toán nhằm đáp ứng nhu cầu ứng dụng vào thực tiễn Chú ý: ảnh kết quả, hình ảnh đƣợc bố trí sau đây: a Ảnh ban đầu b Ảnh áp dụng biến đổi Gauss c Ảnh áp dụng biến đổi Gamma d Ảnh áp dụng biến đổi HE e Ảnh áp dụng biến đổi AHE Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 64 f Ảnh áp dụng biến đổi IR-HE KẾT QUẢ: Ảnh chuẩn thực nghiệm: Hình 3.4: Kết với ảnh chuẩn thực nghiệm - Ảnh đối tƣợng Hình 3.5: Kết với ảnh chuẩn thực nghiệm – Ảnh ngƣời Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 65 Ảnh chuẩn thực nghiệm: Hình 3.6: Kết với ảnh chuẩn thực nghiệm - Ảnh hồng ngoại Hình 3.7: Kết với ảnh chuẩn thực nghiệm – Ảnh hồng ngoại Nhận xét ưu nhược điểm phương pháp thực nghiệm: - Các phƣơng pháp tăng cƣờng độ tƣơng phản dựa hàm biến đổi nhƣ Gauss, Gamma thƣờng bị ảnh hƣởng tham số nhƣ alpha, beta gamma lựa chọn Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 66 - Với phƣơng pháp này, hệ số lựa chọn thay đổi, hình ảnh bị thơng tin số điểm ảnh nằm giá trị từ 0-L - Các phƣơng pháp tăng cƣờng độ tƣơng phản dựa cân lƣợc đồ xám có chất lƣợng ảnh sau thực tốt so với phƣơng pháp - Ảnh áp dụng thuật toán IR-HE mang lại ảnh kết rõ nét, có độ tƣơng phản cao không thông tin Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 67 KẾT LUẬN Luận văn với đề tài “Tìm hiểu đánh giá mơ hình đề xuất tốn tăng cường chất lượng ảnh hồng ngoại” đƣợc thực với mục tiêu nâng cao chất lƣợng ảnh cách áp dụng thuật toán từ đến nâng cao toán tăng cƣờng độ tƣơng phản ảnh Một tiếp cận luận văn nghiên cứu thuật toán cải tiến từ thuật toán cân lƣợc đồ xám Thông qua nghiên cứu lý thuyết, cài đặt đƣa đánh giá thực tế ảnh hồng ngoại, luận văn đƣa đánh giá so sánh với thuật toán khác nhằm có đƣợc khuyến nghị để áp dụng cho ứng dụng thực tiễn Với việc hoàn thành luận văn đạt đƣợc kết sau: - Đã tìm hiểu đƣợc cách tổng quát vấn đề xử lý ảnh tăng cƣờng chất lƣợng ảnh, bƣớc toán tiền xử lý ảnh - Có nhìn có hệ thống phƣơng pháp tăng cƣơng độ tƣơng phản ảnh thuật toán phƣơng pháp - Đã nghiên cứu tìm hiểu chi tiết số thuật toán tăng cƣờng độ tƣơng phản ảnh nhƣ biến đổi Gauss, Gamma hay biến đổi dựa cân lƣợc đồ xám nhƣ HE hay AHE - Tìm hiểu ảnh hồng ngoại, ứng dụng nhƣ đặc điểm - Tìm hiểu cài đặt thuật toán mở rộng thuật toán tăng cƣờng độ tƣơng phản dựa lƣợc đồ xám, thuật toán IR-HE nhằm phục vụ cho toán nâng cao chất lƣợng ảnh hồng ngoại - Đã xây dựng đƣợc chƣơng trình đánh giá thuật tốn đƣợc tìm hiểu với việc áp dụng ảnh chuẩn, đồng thời đánh giá điểm ƣu phƣơng pháp tiếp cận Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 68 Mặc dù chƣơng trình thử nghiệm hoạt động cho kết với toán cụ thể, nhiên tránh khỏi thiếu sót - Luận văn chƣa đƣợc thực nghiệm nhiều ảnh hồng ngoại có đặc điểm riêng khác nhƣ ảnh nhòe, ảnh chất lƣợng thấp để qua thấy đƣợc tính ƣu thuật tốn nghiên cứu - Luận văn chƣa đƣa đƣợc đánh giá với số đo chuẩn để qua thấy đƣợc tính đắn phƣơng pháp thay đánh giá chƣa đƣợc khách quan dựa cảm nhận hình ảnh thu đƣợc Luận văn cịn số hạn chế nhiên tơi mong đƣợc đóng góp thầy bạn để luận văn tơi hồn thiện Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lƣơng Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thuỷ, “Nhập môn xử lý ảnh số”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003 [2] Nguyễn Kim Sách, “Xử lý ảnh video số ”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1997 [3] Nguyễn Quang Hoan, Xử lý ảnh, Học viện Công nghệ bƣu viễn thơng, Hà Nội, 2006 [4] Võ Đức Khánh, Hồng Văn Kiếm, “Giáo trình xử lý ảnh số”, Nhà xuất Thống kê, Hà Nội, 2003 [5] Nguyễn Duy Huề - Phạm Minh Thơng, “Chẩn đoản hình ảnh”, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, 2009 Tiếng Anh [6] Gonzalez R.C and Woods R.E., “Digital Image Processing”, 2nd Edition, Prentice Hall, New Jersey, 2007 [7] M Kaur, J Kaur, and J Kaur, “Survey of contrast enhancement techniques based on histogram equalization”, International Journal of Advanced Computer Science and Applications, Vol 2, No 7, pp 138-141, 2011 [8] Umesh Kumar Sharma, Kapil Kumawat, “Review of Histogram Based Image Constrast Enhancement Techniques”, International Journal of Research in Engineering & Technology, Vol 3, No 2, pp 65-76, 2015 [9] Hardeep Kaur, Jyoti Rani, “MRI brain image enhancement using Histogram Equalization techniques”, IEEE – WiSPNET, pp 765-769, 2016 Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 70 [10] Y Kim., “Contrast enhancement using brightness preserving bihistogram equalization”, IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol.43, No 1, pp 1-8, 1997 [11] R Dulski, P Powalisz, M Kastek and P Trzaskawka, “Enhancing image quality produced by IR cameras”, Proc SPIE 7834, Electro-Optical and Infrared Systems: Technology and Applications VII, 783415, Vol 7834, 2010 [12] Alexander Toet, Tirui Wu, "IR Contrast Enhancement through LogPower Histogram Modification", Journal of Pattern Recognition Research, Vol 10, No 1, pp 1-23, 2015 [13] C Zuo, Q Chen and X Sui, “Range Limited Bi-Histogram Equalization for image contrast enhancement”, Optik, Vol 124, No 5, pp 425–431, 2013 [14] J A Stark, “Adaptive Image Contrast Enhancement Using Generalizations of Histogram Equalization”, IEEE Transactions on Image Processing, Vol.9, No 5, pp.889-896, 2000 [15] M A A Wadud, Md H Kabir, M A A Dewan, and O Chae, “A Dynamic Histogram Equalization for Image Contrast Enhancement”, IEEE Transaction on Consumer Electronics, Vol 53, No 2, pp 593- 600, 2007 Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 71 PHỤ LỤC  Giao diện chƣơng trình Để sử dụng chƣơng trình ta thực bƣớc sau: Bước 1: Chọn nút “Read Image” để chọn File ảnh đầu vào trình thực nghiệm thay đổi độ tƣơng phản Ảnh gốc xuất khung ảnh bên trái Bước 2: Chọn thuật toán cần thực hiện: - Chọn nút “Gauss Operation” để thực tăng cƣờng độ tƣơng phản ảnh thông qua hàm Gauss - Chọn nút “Gamma Operation” để thực tăng cƣờng độ tƣơng phản ảnh thông qua hàm Gamma Correction - Chọn nút “HN” để thực tăng cƣờng ảnh với q trình chuẩn hóa lƣợc đồ xám Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1 72 - Chọn nút “HE” để thực tăng cƣờng ảnh với trình cân lƣợc đồ xám - Chọn nút “AHE” để thực tăng cƣờng ảnh với trình cân lƣợc đồ xám thích nghi - Chọn nút “IR-HE” để thực tăng cƣờng ảnh với trình cân lƣợc đồ xám biến đổi Bước 3: Chọn tham số cần thực hiện: - Chọn tham số tƣơng ứng với thuật toán Bước 4: Thực thuật toán: - Chọn nút “Enhance” để thực thuật toán tăng cƣờng độ tƣơng phản tƣơng ứng với ảnh đầu vào thuật toán chọn - Sau thuật toán thực hiện, ảnh kết hiển thị lƣợc đồ xám tƣơng ứng với ảnh xuất để so sánh  Kết Luận văn cao học – Nguyễn Đức Trung – K25.1