Bài giảng môn học Nhận Dạng và Xử Lý Ảnh Lê Bá Dũng – Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam 11 Ý nghĩa: - Phép giãn ảnh biến đổi giá trị của các điểm nền kề-4 (hoặc kề-8) với điểm ảnh thành các điểm ảnh, do vậy, nó làm tăng kích thước các điểm ảnh. - Phép co ảnh biến đổi giá trị của các điểm ảnh kề-4 (hoặc kề-8) với điểm nền thành các điểm nền, do vậy, nó làm giảm kích thước các điểm ảnh. Ví dụ: (a) B = N 4 (b) B= N 8 Các điểm ảnh gốc là các điểm màu xám, các điểm thêm vào là các điểm có màu đen. 4. Phép mở và đóng ảnh Chúng ta có thể kết hợp phép giãn ảnh và co ảnh để tạo nên hai toán tử quan trọng hơn: Mở ảnh: Đóng ảnh: * Một số tính chất: - Đối ngẫu: - Dịch chuyển: Ý nghĩa: - Phép mở ảnh sẽ mở rộng những khoảng trống giữa các phần tiếp xúc trong đối tượng ảnh, làm cho ảnh bớt gai hơn. - Phép đóng ảnh sẽ làm mất đi những khoàng trống nhỏ trong ảnh, làm mất đi nhiễu trong ảnh. 5. Một số kết quả Các toán tử cấu trúc thường được áp dụng: Bài giảng môn học Nhận Dạng và Xử Lý Ảnh Lê Bá Dũng – Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam 12 (a) (b) (c) a) Ảnh A b) Giãn ảnh với 2B c) Co ảnh với 2B d) Mở ảnh với 2B e) Đóng ảnh với 2B f) it-and-Miss với B 1 và B 2 Ví dụ với các toán tử hình thái 6. Phép toán HitAndMiss Cho một ảnh A và hai phần tử cấu trúc B 1 và B 2 , ta có: với B 1 và B 2 là giới hạn và rời rạc nhau (B 1 B 2 = ) (phép toán này còn được gọi là xác định viền mẫu, mẫu B 1 cho đối tượng ảnh và mẫu B 2 cho nền ảnh) Bài giảng môn học Nhận Dạng và Xử Lý Ảnh Lê Bá Dũng – Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam 13 * Đường viền các điểm kề 4: * Đường viền các điểm kề 8: Một cách biển diễn khác: Biểu diễn phần tử cấu trúc dưới dạng ma trận (gồm B 1 và B 2 ) * Cách thực hiện: dịch chuyển điểm gốc của phần tử cấu trúc lần lượt trên các điểm ảnh theo thứ tự từ trên xuống dưới, từ trái qua phải, nếu các điểm nền và điểm ảnh của phần tử cấu trúc khớp với trên ảnh thì ta giữ lại điểm ảnh đó, nếu không ta đặt thành điểm nền. 4 phần tử cấu trúc được sử dụng để tìm góc của ảnh trong phép toán HitAndMiss (thực chất là một phần tử quay theo 4 hướng khác nhau) Sau khi tìm được góc theo các phần tử cấu trúc trên, ta kết hợp chúng lại để được kết quả là các góc lồi của ảnh. Sử dụng phép toán HitAndMiss để tìm góc lồi của một ảnh Bài giảng môn học Nhận Dạng và Xử Lý Ảnh Lê Bá Dũng – Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam 14 7. Xương ảnh Khái niệm: Xương ảnh là tập hợp các đường độ dày là 1, đi qua phần giữa của đối tượng ảnh và bảo toàn được tính chất hình học của đối tượng ảnh. Tuy nhiên, không dễ dàng để nhận ra xương ảnh: Ví dụ: (a) (b) Trong ví dụ (a), ta không thể tìm được đường thẳng có độ dày 1 đi qua giữa đối tượng mà phản ánh được tính chất đơn giản của đối tượng. Trong ví dụ (b), ta không thể bỏ đi một điểm trong đối tượng kề 8 mà giữ được tính chất hình học của đối tượng. Công thức cơ bản: - Các tập hợp con của xương ảnh S k (A): với K là giá trị lớn nhất của k trước khi S k (A) trở thành rỗng (ta có ) Xương ảnh là hợp của các tập con xương ảnh: Như vậy, đối tượng ảnh ban đầu có thể được tái tạo lại từ các tập con xương ảnh, phần tử cấu trúc B và giá trị K: Bài giảng môn học Nhận Dạng và Xử Lý Ảnh Lê Bá Dũng – Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam 15 Tuy nhiên, công thức này không phải lúc nào cũng bảo toàn được tính chất hình học của ảnh. * Phép toán làm gầy ảnh: Công thức: Tùy thuộc vào cách chọn B 1 , B 2 mà ta có các thuật toán làm gầy ảnh khác nhau. Một cách biểu diễn khác: Phần tử cấu trúc được dùng để tìm xương ảnh (điểm gốc ở tâm của phần tử cấu trúc). Tại mỗi bước lặp, ảnh sẽ được làm gầy bởi phần tử cấu trúc bên trái, sau đó đến phần tử cấu trúc bên phải, tiếp theo với phép quay 90 o hai phần tử cấu trúc trên. Quá trình được lặp đi lặp lại cho đến khi phép toán làm gầy không dẫn đến sự thay đổi nào nữa. Xương ảnh được tìm bằng phép toán làm gầy với hai phần tử cấu trúc ở trên Bài giảng môn học Nhận Dạng và Xử Lý Ảnh Lê Bá Dũng – Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam 16 Ví dụ về một số xương ảnh: 8. Tái tạo – lấp đầy ảnh . Đại Học Hàng Hải Việt Nam 12 (a) (b) (c) a) Ảnh A b) Giãn ảnh với 2B c) Co ảnh với 2B d) Mở ảnh với 2B e) Đóng ảnh với 2B f) it-and-Miss với B 1 và B 2 Ví dụ với các toán tử hình. đóng ảnh sẽ làm mất đi những khoàng trống nhỏ trong ảnh, làm mất đi nhiễu trong ảnh. 5. Một số kết quả Các toán tử cấu trúc thường được áp dụng: Bài giảng môn học Nhận Dạng và Xử Lý Ảnh. ảnh gốc là các điểm màu xám, các điểm thêm vào là các điểm có màu đen. 4. Phép mở và đóng ảnh Chúng ta có thể kết hợp phép giãn ảnh và co ảnh để tạo nên hai toán tử quan trọng hơn: Mở ảnh: