Chương trình demo kỹ thuật trích chọn đặc trưng trong khảm ảnh

Trong công nghệ thông tin, xử lý ảnh đã chiếm một vị trí rất quan trọng bởi vì các đặc tính đầy hấp dẫn đã tạo nên một sự phân biệt với các lĩnh vực khác.. Phần lớn các th

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

HÀ NỘI – 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

Người hướng dẫn khoa học

TS TRỊNH ĐÌNH VINH

HÀ NỘI – 2015

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS Trịnh Đình Vinh

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy , cô giáo trong khoa Công nghệ thông tin, cũng như các thầy, cô giáo trong trường đã giảng dạy và giúp đỡ em trong các năm học vừa qua Các thầy, cô giáo đã xây dựng cho chúng

em những kiến thức nền tảng và kiến thức chuyên môn để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp và chuẩn bị cho những công việc của mình sau này

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè đã giúp đỡ động viên em rất nhiều trong suốt quá trình học tập để em có thể thực hiện tốt khóa luận này

Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy , cô giáo và các bạn để khóa luận được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Sinh viên

Nguyễn Thị Thu Hương

LỜI CAM ĐOAN

Tên em là: NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG

Sinh viên lớp: K37 – CNTT, khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2

Em xin cam đoan:

1 Đề tài: “Chương trình demo kỹ thuật trích chọn đặc trưng trong khảm ảnh PNG” là nghiên cứu của riêng em, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo

TS Trịnh Đình Vinh

2 Khóa luận hoàn toàn không sao chép của tác giả nào khác

Nếu sai em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Người cam đoan

Nguyễn Thị Thu Hương

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Quá trình xử lý ảnh……… 3

Hình 1.2 Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh ……… 4

Hình 1.3 Sự chuyển đổi giữa các mô hình biểu diễn ảnh ……….……… 6

Hình 1.4 Bức ảnh bị dư tối có lược đồ xám tập trung nhiều bên trái … 8

Hình 1.5 Hình ảnh sau khi được chỉnh sửa lược đồ xám đã được trải đều 8 Hình 1.6 Phần mềm nhận dạng biển số xe……… 8

Hình 1.7 Ảnh chụp X-quang…… ……… 9

Hình 1.8 Cấu trúc địa chất ……… ……… 9

Hình 1.9 Bản đồ vệ tinh cơn bão ……… … 9

Hình 1.10 Ảnh đại tướng Võ Nguyên Giáp được ghép từ nhiều ảnh nhỏ 10

Hình 1.11 Ảnh Panorama ……… 11

Hình 1.12 Ảnh khảm nhiều lớp……… 12

Hình 1.13 Ảnh chụp từ google maps ………… ……… 14

Hình 1.14 Ảnh khảm về ngày phụ nữ Việt Nam ……… 15

Hình 2.1 Sơ đồ thuật toán khảm ảnh dựa trên nắn chỉnh biến dạng……… 18

Hình 2.2 Minh họa hai tập điểm đặc trưng của hai ảnh đầu vào………… 18

Hình 2.3 Ảnh khảm quảng cáo phim “Bụi đời chợ lớn” ……… 22

Hình 2.4 Hệ thống bản đồ trong game ……… 22

Hình 2.5 Biểu đồ mô phỏng việc tính toán các DoG ảnh từ ảnh kề mờ… 28

Hình 2.6 Mỗi điểm ảnh được so sánh với 26 láng giềng của nó ………… 29

Hình 2.7 Quá trình lựa chọn các điểm hấp dẫn ……… 30

Hình 2.8 Biểu diễn các vecto đặc trưng ……… 30

Hình 3.1: Form giao diện chương trình ……… 34

Hình 3.2: Form tạo thư viện ảnh mới ……… 34

Hình 3.3: Form chọn ảnh nguồn ……… 34

Hình 3.4: Form chọn nơi lưu kết quả ……… 35

Hình 3.5 Form “Tạo ảnh khảm” được ảnh khảm bên cạnh ảnh nguồn… 35

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: XỬ LÝ ẢNH VÀ KHẢM ẢNH 3

1.1 Khái quát về xử lý ảnh 3

1.1.2 Các vấn đề cơ bản trong xử lý ảnh 5

1.2 Khảm ảnh 10

1.2.1 Khái niệm 10

1.2.2 Một số kỹ thuật khảm ảnh 13

1.2.3 Ứng dụng của khảm ảnh 14

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ KỸ THUẬT KHẢM ẢNH 16

2.1 Kỹ thuật nâng cao chất lượng ảnh 16

2.1.1 Kỹ thuật lọc trung bình 16

2.1.2 Kỹ thuật lọc trung vị 17

2.2 Kỹ thuật khảm ảnh kết hợp nắn chỉnh hình dạng và hiệu chỉnh mức xám 18

2.2.1 Nắn chỉnh biến dạng 19

2.2.2 Dựa trên tập điểm đặc trưng 20

2.2.3 Hiệu chỉnh mức xám 20

2.3 Kỹ thuật trích chọn đặc trưng trong khảm ảnh 21

2.3.1 Ứng dụng của kỹ thuật trích chọn đặc trưng trong khảm ảnh 21

2.3.2 Kỹ thuật trích chọn đặc trưng 23

2.3.3.Quy trình khảm ảnh 32

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH DEMO 33

3.1 Phát biểu bài toán 33

3.2 Phân tích, thiết kế chương trình 33

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Những năm gần đây, phần cứng máy tính đã dần trở nên mạnh mẽ cả về năng lực xử lý lẫn dung lượng lưu trữ vì thế mà các lĩnh vực phần mềm cũng được phát triển theo đặc biệt là lĩnh vực xử lý ảnh

Bên cạnh ngôn ngữ giao tiếp, các thông tin dưới dạng hình ảnh đóng một vai trò rất quan trọng trong việc trao đổi thông tin Trong công nghệ thông tin,

xử lý ảnh đã chiếm một vị trí rất quan trọng bởi vì các đặc tính đầy hấp dẫn đã tạo nên một sự phân biệt với các lĩnh vực khác Phần lớn các thông tin mà con người thu thập được qua thị giác đều bắt nguồn từ ảnh, việc xử lý ảnh là một bộ phận quan trọng để trao đổi thông tin giữa người và máy Trong thời đại hiện nay, Công nghệ thông tin có sự phát triển mạnh mẽ về mọi mặt Cũng chính nhờ sự phát triển này đã góp phần rất lớn trong việc thúc đẩy sự phát triển của các ngành khác như: Giáo dục, y tế, quốc phòng an ninh, giải trí, … Ứng dụng của xử lý ảnh là vô hạn Khảm ảnh là một kỹ thuật trong xử lý ảnh, nó tạo ra hình ảnh mới bằng cách ghép các ảnh nhỏ vào một ảnh lớn sao cho khi nhìn tổng thể vào ảnh lớn thì vẫn có thể nhìn thấy nội dung của bức ảnh lớn trước đó Ảnh khảm là tập hợp hai hay nhiều ảnh được ghép nối thông qua hệ thống ghép nối phối hợp ảnh, ứng dụng vào trong xử lý ảnh để tạo ra các bức hình mang phong cách mới mẻ nhằm phục vụ cho rất nhiều mục đích khác nhau

Từ những lý do trên cùng với kiến thức đã được học, được tìm hiểu từ môn xử lý ảnh, em đã chọn đề tài “Chương trình demo kỹ thuật trích chọn đặc trưng trong khảm ảnh PNG” làm đề tài khóa luận

2 Mục đích nghiên cứu

Tạo ra hình ảnh sống động, mới mẻ có nhiều ứng dụng vào đời sống

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Trong khuôn khổ khóa luận em tập trung nghiên cứu:

- Các kỹ thuật khảm ảnh

- Khảm ảnh PNG dùng kỹ thuật trích chọn đặc trưng

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Tìm hiểu các kỹ thuật dùng để khảm ảnh, đặc biệt tìm hiểu kỹ thuật

trích chọn đặc trưng Thiết kế và xây dựng chương trình khảm ảnh có định dạng PNG Chương trình đơn giản, dễ sử dụng

5 Giả thuyết khoa học

Nếu chương trình khảm ảnh thành công sẽ tạo ra các hình ảnh sống động, độc đáo góp phần vào quảng bá các lĩnh vực như: Điện ảnh, du lịch, khoa học lịch sử, địa lý, kiến trúc, truyền thông,…

6 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Thu thập và phân tích các tài liệu và thông tin liên quan đến đề tài

- Tìm kiếm và chọn lựa hướng giải quyết vấn đề

Phương pháp nghiên cứu chuyên gia

- Phân tích thiết kế hệ thống chương trình ứng dụng

- Tham khảo các ý kiến của chuyên gia chuyên môn để có thể thiết kế chương trình

Phương pháp thực nghiệm

- Triển khai xây dựng chương trình ứng dụng

- Kiểm tra, thử nghiệm và đánh giá kết quả

7 Cấu trúc khóa luận

Ngoài phần lời cảm ơn, mở đầu, kết luận và hướng phát triển, tài liệu tham khảo Khóa luận bao gồm:

Chương 1: Xử lý ảnh và khảm ảnh

Chương 2: Một số kỹ thuật khảm ảnh

Chương 3: Xây dựng chương trình demo

CHƯƠNG 1: XỬ LÝ ẢNH VÀ KHẢM ẢNH

1.1 Khái quát về xử lý ảnh

Xử lý ảnh là một môn khoa học tương đối mới mẻ so với nhiều ngành khoa học khác, tốc độ phát triển rất nhanh, kích thích các trung tâm nghiên cứu, ứng dụng đặc biệt là máy tính chuyên dụng riêng của nó

Quá trình xử lý ảnh bắt đầu từ việc thu nhận ảnh nguồn gửi đến máy tính Tiếp theo là quá trình số hóa Quá trình số hóa (Digitalizer) để biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu rời rạc (lấy mẫu) và số hóa bằng lượng hóa, trước khi chuyển sang giai đoạn xử lý, phân tích hay lưu trữ lại

Các phương pháp xử lý ảnh bắt đầu từ các ứng dụng chính: nâng cao chất lượng ảnh và phân tích ảnh Vấn đề nâng cao chất lượng ảnh có liên quan tới phân bố mức sáng và độ phân giải của ảnh Năm 1964, máy tính đã có khả năng

xử lý và nâng cao chất lượng ảnh từ mặt trăng và vệ tinh Ranger 7 của Mỹ bao gồm: Làm nổi đường biên, lưu ảnh Từ năm 1964 đến nay, các phương tiện xử lý, nâng cao chất lượng, nhận dạng ảnh phát triển không ngừng

Những năm trở lại đây với sự phát triển của phần cứng máy tính, xử lý ảnh và đồ hoạ đó phát triển một cách mạnh mẽ và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống Xử lý ảnh và đồ hoạ đóng một vai trò quan trọng trong tương tác người và máy

Quá trình xử lý ảnh được xem như là quá trình thao tác ảnh đầu vào nhằm cho ra kết qủa mong muốn

Hình 1.1 Quá trình xử lý ảnh Kết quả đầu ra của một quá trình xử lý ảnh có thể là một ảnh tốt hơn hoặc một kết luận

Ảnh “tốt hơn” Kết luận

Sơ đồ tổng quát của một hệ thống xử lý ảnh:

Hình 1.2 Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh

* Thu nhận ảnh

Ảnh có thể nhận qua camera màu hoặc đen trắng Thường ảnh nhận qua camera là ảnh tương tự Ảnh cũng có thể thu nhận từ vệ tinh qua các bộ cảm ứng (sensor) hay tranh, ảnh được quét trên scanner Các thiết bị thu nhận ảnh này

có thể cho ảnh đen trắng với mật độ 400 đến 1600 dpi Khi dùng scanner, một dòng photodiot sẽ quét ngang ảnh, đầu ra của scanner là ảnh ma trận có số hay bản đồ ảnh (ảnh Bitmap) Bộ số hóa (digitalizer) sẽ tạo ảnh vector có hướng

* Tiền xử lý

Tiền xử lý là giai đoạn đầu tiên trong xử lý ảnh số, là bước tăng cường ảnh để nâng cao chất lượng ảnh Sau thu nhận ảnh, ảnh có thể nhiễu độ tương phản thấp nên cần đưa vào bộ tiền xử lý để nâng cao chất lượng Chức năng chính là lọc nhiễu, nâng độ tương phản làm ảnh rõ nét hớn, gần với trạng thái gốc nhất Các kỹ thuật tăng cường chất lượng ảnh bao gồm: kỹ thuật tuyến tính, phi tuyến, cố định, thích nghi; kỹ thuật dựa vào pixel hay kỹ thuật đa mức

* Trích chọn đặc điểm

Các đặc điểm của đối tượng được trích chọn tùy theo mục đích nhận dạng trong quá trình xử lý ảnh Vì lượng thông tin chứa trong ảnh là rất lớn nên trích chọn hiệu quả các đặc điểm giúp cho việc nhận dạng các đối tượng ảnh chính xác, với tốc độ tính toán cao và dung lượng nhớ lưu trữ giảm Các

đặc trưng của ảnh thường gồm: Mật độ xám, phân bố xác suất, phân bố không gian, biên ảnh

* Hậu xử lý

Nếu lưu trữ các ảnh ban đầu thì cần bộ nhớ lưu trữ cực lớn, nên các ảnh đó được biểu diễn hay mã hóa theo các đặc trưng của ảnh như biên ảnh, vùng ảnh Một số phương pháp biểu diễn thường dùng:

- Biểu diễn bằng mã chạy: Biểu diễn theo vùng ảnh hay ảnh nhị phân

- Biểu diễn mã xích : Biểu diễn đường biên ảnh

- Biểu diễn mã tứ phân: Dùng để mã hóa cho vùng ảnh

* Đối sánh đưa ra kết luận

So sánh ảnh sau bước hậu xử lý với ảnh đã được lưu trữ từ trước, phục

vụ cho mục đích nhận dạng và nội suy ảnh Nhận dạng tự động, phân loại và phân nhóm các mẫu là những vấn đề quan trọng trong thị giác máy Sau đó đưa ra kết luận dựa vào quyết định của khối quyết định

Ảnh có thể xem là tập hợp các điểm ảnh và mỗi điểm ảnh là đặc trưng cường độ sáng hay một dấu hiệu nào đó tại một vị trí nào đó của đối tượng trong không gian và nó như một hàm n biến P(c1, c2, , cn) Khi được số hoá, ảnh thường được biểu diễn bởi bảng hai chiều I(n,p): n dòng và p cột, gồm n x

p điểm ảnh (thường giá trị của n chọn bằng p và bằng 256) Một điểm ảnh I(x,y) có thể lưu trữ trên 1, 4, 8 hay 24 bit Do đó, ảnh trong xử lý ảnh có thể xem như ảnh n chiều Ảnh trong thực tế là một ảnh liên tục về không gian và

về giá trị độ sáng Muốn xử lý ảnh bằng máy tính cần thiết phải tiến hành số hoá ảnh Trong quá trình số hóa biến đổi tín hiệu liên tục sang tín hiệu rời rạc thông qua quá trình lấy mẫu (rời rạc hóa về không gian) và lượng hóa thành

phần giá trị mà về nguyên tắc mắt thường không thể phân biệt được hai mức

kề nhau Số lượng điểm ảnh càng nhiều và càng nhỏ thì độ nét và chi tiết ảnh

sẽ càng cao Có các dạng ảnh như: ảnh màu, ảnh xám

Về mặt toán học, ảnh là một hàm hai biến f(x,y) với x, y là các biến tọa độ Đối với ảnh xám, giá trị fmax là 255 (28

=256) vì mỗi phần tử ảnh được

mã hóa bởi một byte Có thể mô tả màu qua ba hàm số: R(x,y) của màu đỏ, G(x,y) của màu xanh lục và B(x,y) của màu xanh lam Ảnh có thể được biểu diễn bởi mô hình Raser hoặc mô hình Vector:

 Mô hình Raser

Mô hình Raser sử dụng các ô lưới quy chuẩn, mô hình biểu diễn ảnh thông dụng nhất hiện nay Ảnh được biểu diễn dưới dạng ma trận các điểm ảnh Mô hình Raser rất thuận lợi cho việc hiển thị và in ấn

Ưu điểm: Cấu trúc dữ liệu đơn giản

Nhược điểm: Dung lượng dữ liệu lớn, độ chính xác biểu thị thấp, khó phân tích trong liên kết, chuyển đổi chậm

Các điểm ảnh có thể xếp hàng trên một lưới hình vuông, lưới hình lục giác hoặc theo một cách hoàn toàn ngẫu nhiên

 Mô hình Vector

Sử dụng các điểm rời rạc, các đường, và các vùng tương ứng với các đối tượng rời rạc thông qua tên hoặc mã số quy định Ngoài mục đích tiết kiệm không gian lưu trữ, dễ dàng cho hiển thị và in ấn biểu diễn ảnh còn phải đảm bảo dễ dàng trong lựa chọn, sao chép, di chuyển, tìm kiếm,…

Ưu điểm: Biểu diễn chính xác

Nhược điểm: Cấu trúc phức tạp vì khó chồng xếp, khó cập nhật

Trong mô hình Vector sử dụng hướng giữa các Vector của điểm ảnh lân cận để mã hóa và tái tạo hình ảnh ban đầu

Vector hóa Raster hóa

Hình 1.3 Sự chuyển đổi giữa các mô hình biểu diễn ảnh

b Độ phân giải

Độ phân giải của ảnh là mật độ điểm ảnh được ấn định trên một ảnh số được hiển thị Khoảng cách giữa các điểm ảnh phải được chọn sao cho mắt người vẫn thấy được sự liên tục của ảnh Lựa chọn khoảng cách thích hợp tạo nên mật độ phân bổ, được phân bố theo trục x và y trong không gian hai chiều Có 3 cách để biểu diễn độ phân giải ảnh:

- Biểu thị bằng số lượng điểm ảnh theo chiều dọc và chiều ngang của ảnh (ví dụ: 1024 x 768)

- Biểu thị bằng tổng số điểm ảnh trên một tấm ảnh (960.000 pixel)

- Biểu thị bằng số lượng điểm ảnh có trên 1 inch (ppi) hoặc số chấm (dot) có trên 1 inch (dpi)

c Mức xám của ảnh

Mức xám là kết quả sự mã hoá tương ứng một cường độ sáng của mỗi

điểm ảnh với một giá trị số - kết quả của quá trình lượng hoá Cách mã hoá kinh điển thường dùng 16, 32 hay 64 mức Mã hoá 256 mức là phổ dụng nhất

do lý do kỹ thuật Vì 28 = 256 (0,1,…,256), nên với 256 mức, mỗi pixel sẽ được mã hóa bởi 8 bit

Lược đồ xám hay biểu đồ tần suất là một ham cung cấp tần suất xuất

hiện của mỗi mức xám, được biểu diễn trong hệ tọa độ vuông góc Oxy Trục hoành biểu diễn cho số mức xám từ 0 đến N, N là số mức xám (thường xét với mức 256) Trục tung biểu diễn số điểm ảnh cho một mức xám (số điểm ảnh có cùng mức xám)

Lược đồ xám cung cấp rất nhiều thông tin về phân bố mức xám của ảnh (tính động ảnh) Tính động của ảnh cho phép phân tích trong khoảng nào đó phân bố phần lớn các mức xám của ảnh: Ảnh rất sáng hay ảnh rất đậm Nếu ảnh sáng, lược đồ xám nằm bên phải (mức xám cao), còn ảnh đậm lược đồ xám nằm bên trái (mức xám thấp)

Hình 1.4 Bức ảnh bị dư tối có lược đồ xám tập trung nhiều bên trái

Hình 1.5 Hình ảnh sau khi được chỉnh sửa lược đồ xám đã được trải đều

1.1.2.2 Ứng dụng của xử lý ảnh

Các kỹ thuật xử lý ảnh đây chủ yếu là được sử dụng để nâng cao chất lượng hình ảnh, tạo cảm giác về sự gia tăng chất lượng ảnh quang học trong mắt người quan sát Một số lĩnh vực áp dụng ứng dụng của xử lý ảnh:

 Y học

Hình ảnh được tạo ra từ nguồn bức xạ X-ray hay nguồn bức xạ siêu âm thành hình ảnh quang học trên bề mặt film X-quang hoặc trực tiếp trên bề mặt màn hình hiển thị

Hình 1.7 Ảnh chụp X-quang

 Địa chất

Hình ảnh nhận được từ vệ tinh được phân tích để xác định cấu trúc bề mặt trái đất Kỹ thuật làm nổi đường biên và khôi phục hình ảnh tạo ra các bản đồ địa hình 3-D với độ chính xác cao

Hình 1.8 Cấu trúc địa chất

 Khí tượng học

Ảnh nhận được từ hệ thống vệ tinh theo dõi thời tiết thực hiện việc dự báo thời tiết một cách chính xác hơn

Hình 1.9 Bản đồ vệ tinh cơn bão

1.2 Khảm ảnh

1.2.1 Khái niệm

Khảm (mosaic) có nguồn gốc từ Hy Lạp cổ đại với ý nghĩa ban đầu là

“loại nghệ thuật xứng đáng với trí tưởng tượng bay bổng và lòng kiên trì vô biên” Hình thức nghệ thuật trang trí – tạo ra hình ảnh từ tập hợp gồm những mảnh nhỏ Các vật nhỏ này gọi là “vật để khảm” thường là chất liệu rắn, phẳng như đá, gạch, thủy tinh, đá màu, vỏ chai, gỗ,…được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đặc dụng nhất là trang trí nội ngoại thất kiến trúc

Khảm ảnh là việc tạo ra hình ảnh mới bằng cách ghép các ảnh nhỏ vào một ảnh lớn sao cho khi nhìn tổng thể vào ảnh lớn thì vẫn có thể nhìn thấy nội dung của bức ảnh lớn trước đó Ảnh khảm là tập hợp hai hay nhiều ảnh được ghép nối thông qua hệ thống ghép nối phối hợp ảnh, ứng dụng vào trong xử lý ảnh để tạo ra các bức hình mang phong cách mới mẻ nhằm phục vụ cho rất nhiều mục đích khác nhau Khảm ảnh có thể được chia thành hai loại chính đó là: khảm ảnh toàn cảnh và khảm ảnh nhiều lớp

Hình 1.10 Ảnh đại tướng Võ Nguyên Giáp được ghép từ nhiều ảnh nhỏ

 Khảm toàn cảnh

Ảnh toàn cảnh (Panorama), Panorama bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, là sự kết hợp của nhiều tấm liên tiếp trong đó hai tấm ảnh gần nhau phải có độ chồng hình ít nhất là 20% Những tấm ảnh liên tiếp này được nối với nhau thành ảnh toàn cảnh tạo ra sự ăn khớp giữa các tấm

- Ảnh hộp: Ảnh được trải lên một hình hộp Nhưng thích hợp cho diễn tả lại đứng giữa phòng, ngắm một căn phòng hình hộp

Cách tạo ảnh toàn cảnh bằng máy ảnh kỹ thuật số:

- Kiểm soát đo sáng: Trỏ máy ảnh về nơi sáng nhất và tối nhất trong bức ảnh toàn cảnh dự kiến, thiết lập các giá trị trung bình giữa chúng

- Chụp ở tiêu cự thông thường: Đưa tiêu cự về khoảng 25 – 55 mm

- Chụp từ trái sang phải: Khi xem ảnh dưới dạng thu nhỏ sẽ dễ dàng nhận ra loạt ảnh dự định tạo ảnh và kết thúc ở đâu

- Chụp nhiều ảnh để dễ cắt xén: Chụp ảnh nhiều hơn cho một cảnh panorama nhằm giảm bớt độ xéo góc

Hầu hết các phần mềm ghép ảnh toàn cảnh đều qua 3 công đoạn chính:

Bước 1: Sắp xếp ảnh đầu vào theo thứ tự thích hợp

Bước 2: Tính toán và ghép các ảnh đó với nhau Các ảnh được xếp trùng một phần lên nhau và các phần ảnh chung ghép lại một cách hợp lý, nắn chỉnh các đường biên trong ảnh Vì ảnh ban đầu không thể hoàn toàn trùng khít nhau do góc độ chụp, ánh sáng, hay do thiết bị chụp

Bước 3: Làm trơn các vùng chuyển tiếp giữa các ảnh để bức ảnh thể hiện được không gian liên tục, đồng nhất Một số kỹ thuật thường thấy là khớp biểu

đồ tần suất, các kỹ thuật lọc,…

 Khảm nhiều lớp

Từ hình ảnh ban đầu, các bức ảnh nhỏ được lồng ghép vào tạo nên bức ảnh mới, nhìn một cách tổng thể thì nó vẫn chính là bức tranh lớn ban đầu Tuy nhiên, những chi tiết bên trong đã được thay thế bởi các hình ảnh đơn lẻ

Hình 1.12 Ảnh khảm nhiều lớp

Thành phần chính tạo ra một ảnh khảm nhiều lớp: Ảnh nguồn (ảnh dùng làm nền) và ảnh mẫu (các ảnh này được thu thập càng đa dạng càng tốt và được lưu chung tại một thư mục)

Công đoạn tạo ra ảnh khảm gồm 4 bước:

Bước 1: Xử lý các ảnh nhỏ: Chuyển các ảnh nhỏ này thành ảnh đen trắng Thu nhỏ các ảnh này nếu cần thiết Chỉnh kích thước cho các ảnh nhỏ đồng nhất nhau

Bước 2: Thay đổi kích thước ảnh gốc: Ảnh gốc được cắt để kích thước của nó là một bội số của kích thước của các ảnh mẫu nhỏ (đã được xử lý) Bước 3: Tạo mẫu khảm

Bước 4: Hòa trộn ảnh khảm mẫu với ảnh gốc: Dùng thuật toán để phân tích mỗi vùng trên các lưới của ảnh khảm mẫu với ảnh gốc để tập hợp các đặc tính của cả 2 vùng

Chia ảnh nguồn thành các “vùng mềm” (soft zones) hay còn gọi là vùng thích nghi, nội dung chính của bức ảnh được bảo toàn nhất Dùng kỹ thuật kép để phân tích các hình ảnh đối với các khuôn dạng, màu sắc Xác định và tối ưu thành phần quan trọng trong bức ảnh như văn bản, khuôn mặt, logo,…tất cả những ô được chia trên ảnh gốc đều rất nhỏ, khiến bức ảnh càng giống với ảnh gốc

Tóm lại, cả hai khảm ảnh trên đều là ghép từ các ảnh nhỏ thành ảnh khảm Mục tiêu của khảm ảnh nhiều lớp là tạo ra ảnh khảm trông giống với bức ảnh mẫu nhất Còn mục tiêu của khảm ảnh toàn cảnh là tạo ra ảnh khảm

có tính liên tục Nói cách khác, khảm ảnh nhiều lớp chú trọng đến chi tiết đường nét Vì thế, các kỹ thuật trong khảm ảnh nhiều lớp tập trung vào khâu hiệu chỉnh màu sắc Còn các kỹ thuật trong khảm ảnh toàn cảnh chú trọng vào khâu sắp xếp ảnh và làm trơn các miền chuyển tiếp giữa các ảnh thành phần

1.2.2 Một số kỹ thuật khảm ảnh

Các kỹ thuật chính được dùng trong khảm ảnh:

- Đan đa phân giải

- Khớp biểu đồ tần suất

Hình 1.13 Ảnh chụp từ google maps

 Truyền thông quảng cáo

Các bức ảnh thông thường ít gây được sự chú ý Chính vì thế mà một bực ảnh mang phong cách khảm mới lạ sẽ thu hút được sự chú ý của mọi người Điều này có tác dụng tích cực trong các lĩnh vực quảng cáo, giới thiệu sản phẩm

Hình 1.14 Ảnh khảm về ngày phụ nữ Việt Nam