Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng

1 Khóa học Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng GV: Phạm Văn Thuận, Phạm Ngọc Hưng, Hoàng Văn Hiệp Bộ môn Kỹ thuật Máy tính Viện CNTT&TT- ĐH BKHN Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 2 Mục tiêu khóa học  Sau khi kết thúc môn học này, sinh viên có thể • Trình bày mô hình hệ thống xử lý ảnh • Nắm vững các kỹ thuật cơ bản về xử lý ảnh • Cài đặt được các thuật toán xử lý ảnh trên môi trường nhúng ARM trên Linux sử dụng thư viện mã nguồn mở OpenCV và nền tảng QT Framework • Có cách tiếp cận tốt cho các bài toán ứng dụng xử lý ảnh trong thực tiễn cuộc sống và sản xuất Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Nội dung khóa học 3 Bài 1. Tổng quan về xử lý ảnh và ứng dụng Bài 2. Lập trình xử lý ảnh trên KIT nhúng micro2440 Bài 3. Các phép biến đổi cơ bản trên ảnh Bài 4. Lập trình ứng dụng bộ lọc số Bài 5. Trích chọn đặc trưng của ảnh Bài 6. Lập trình nhận dạng khuôn mặt Bài 7. Lập trình nhận dạng mã Auto ID Bài 8. Các kỹ thuật nâng cao tốc độ xử lý ảnh Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 4 Tài liệu tham khảo  Tài liệu tham khảo chính: • Micro2440 User Manual • Beginning Linux Programming • Advanced Linux Programming • C++ GUI programming with QT • Learning OpenCV • Website: http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/HIPR2/ Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 5 Bài số 1 Tổng quan Xử lý ảnh và ứng dụng Model Ứng dụng QT & OpenCV Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 6 Mục tiêu bài học số 1  Sau khi kết thúc bài học này, sinh viên có thể • Trình bày được các khái niệm cơ bản về xử lý ảnh và ứng dụng • Trình bày mô hình tổng quát hệ thống thu nhận và xử lý ảnh • Trình bày được các thành phần cơ bản của thư viện OpenCV và nền tảng QT Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 7 Nội dung bài học 1.1. Tổng quan về xử lý ảnh 1.2. Giới thiệu nền tảng QT và thư viện OpenCV Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 1.1. Tổng quan xử lý ảnh Khái niệm xử lý ảnh • Nâng cao chất lượng hình ảnh theo một tiêu chí nào đó (Cảm nhận của con người) • Phân tích ảnh để thu được các thông tin đặc trưng giúp cho việc phân loại ảnh (image classification), nhận dạng ảnh (image recognition). • Hiểu ảnh đầu vào để có những mô tả về ảnh ở mức cao hơn, sâu hơn. Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Mô hình hệ thống xử lý ảnh Camera Sensor Thu nhận ảnh Số hóa Phân tích ảnh Đối sánh Nhận dạng Hệ quyết định Lưu trữ Lưu trữ Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Các bài toán xử lý ảnh Image Acquisition Image Enhancement Image Restoration Image Compression Image Segmentation Representation & Description Recognition & Interpretation Knowledge Base Các kỹ thuật tiền xử lý-mức thấp Image Coding Morphological Image Processing Wavelet Analysis Xử lý mức cao [...]... chất lượng Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Hiệu ứng panorama Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Ứng dụng nhận dạng khuôn mặt Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Nhận dạng người chuyển động Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Nhận dạng đối tượng chuyển động Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Nhận dạng chữ viết tay Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Nhận dạng vân tay Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Nhận... bài toán xử lý ảnh • Thu nhận ảnh, số hóa ảnh (image aquisition) – Hệ thống chụp ảnh, tín hiệu ảnh – Hệ thống số hóa ảnh: Các phương pháp lấy mẫu, lượng tử hóa • Cải thiện ảnh, khôi phục ảnh, lọc nhiễu (tiền xử lý – image pre-processing) – Các phép xử lý điểm ảnh – Các phép xử lý trên miền không gian – Các phép xử lý trên miền tần số 1 1 Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Các bài toán xử lý ảnh • Phân... các hàm vào ra và các hàm lưu trữ, nạp và hiển thị ảnh và video • CXCore: chứa các kiểu dữ liệu cơ bản, một số thuật toán cơ bản và các hàm vẽ, có hỗ trợ XML Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Thảo luận 28 Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Bài số 2 Lập trình xử lý ảnh Trên KIT nhúng micro2440 OpenCV Thu nhận Hiển thị Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 29 Mục tiêu bài học số 2  Sau khi kết thúc... mắt (iris) Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Mô hình hóa 3D & AR (Augmented Reality) KINECT Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 1.2 Tổng quan về QT và OpenCV • Nền tảng QT: tương thích đa nền tảng Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Giới thiệu OpenCV • OpenCV: Open Computer Vision Library – Tập hợp các hàm C và một số lớp C++ giải quyết các bài toán, thuật toán cơ bản trong xử lý ảnh – Đa nền tảng, đã... OpenCV trên Desktop và trên KIT nhúng • Lập trình cơ bản với OpenCV để tiến hành thu nhận ảnh/ video từ file và webcam Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 30 Nội dung bài học 2.1 Cài đặt môi trường phát triển QT 2.2 Cài đặt thư viện OpenCV 2.3 Lập trình đọc và hiển thị ảnh từ file 2.4 Lập trình đọc và hiển thị video từ webcam Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 31 2.1 Cài đặt nền tảng QT • Bước 1: Cài đặt nền. .. Phân tích ảnh – Trích chọn đặc trưng (feature extraction) – Biểu diễn, mô tả ảnh (image representation, image description) – Phân lớp ảnh (image classification) – Nhận dạng ảnh (image recognition) –… • Mã hóa, nén ảnh – Các phương pháp nén ảnh, các chuẩn nén ảnh • Truyền thông ảnh: các kỹ thuật streaming 1 2 Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Ứng dụng xử lý ảnh Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Ứng... hướng dẫn cài đặt Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 2.3 Tích hợp OpenCV và QT • Khai báo trong file pro của dự án QT: thêm các dòng lệnh sau vào cuối file pro Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Tích hợp OpenCV và QT • Khai báo các thư viện sẽ được sử dụng: để ứng dụng linh hoạt, tạo file global.h chứa include tới các thư viện của OpenCV Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 2.4 Lập trình đọc ảnh và hiển thị... toán, thuật toán cơ bản trong xử lý ảnh – Đa nền tảng, đã porting được trên rất nhiều nền tảng khác nhau: Windows, Linux, Embedded Linux, iOS, Android… http://opencvlibrary.sourceforge.net Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Thư viện OpenCV Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Kiến trúc thư viện OpenCV Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Kiến trúc thư viện OpenCV • CV: chứa các hàm cơ bản và nâng cao thực... 1: Cài đặt nền tảng QT trên máy host (Linux Desktop) • Bước 2: Cài đặt nền tảng QT Everywhere để biên dịch cho ứng dụng QT trên KIT • Chi tiết: Xem tài liệu hướng dẫn cài đặt Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 2.2 Cài đặt thư viện OpenCV • Bước 1: Cài đặt thư viện OpenCV trên máy host (Linux Desktop) • Bước 2: Biên dịch chéo, cài đặt thư viện OpenCV để biên dịch cho các ứng dụng trên KIT • Chi tiết:... chứa include tới các thư viện của OpenCV Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 2.4 Lập trình đọc ảnh và hiển thị • Các kiểu dữ liệu cơ bản trong OpenCV  cvArr  cvMat  IplImage  CvCapture Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 36 . thông ảnh: các kỹ thuật streaming 1 2 Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Ứng dụng xử lý ảnh Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Ứng dụng tăng cường chất lượng Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Hiệu. nhúng Hiệu ứng panorama Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Ứng dụng nhận dạng khuôn mặt Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Nhận dạng người chuyển động Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng Nhận dạng đối. QT Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 7 Nội dung bài học 1.1. Tổng quan về xử lý ảnh 1.2. Giới thiệu nền tảng QT và thư viện OpenCV Lập trình xử lý ảnh trên nền nhúng 1.1. Tổng quan xử lý ảnh Khái