Phát hiện góc nghiêng của phiếu điểm

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN &TRUYỀN THÔNG NGUYỄN VĂN QUANG PHÁT HIỆN GÓC NGHIÊNG CỦA PHIẾU ĐIỂM Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 0101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ NĂNG TOÀN Thái Nguyên – năm 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Đỗ Năng Toàn dẫn khoa học, định hƣớng nghiên cứu tận tình hƣớng dẫn suốt trình làm luận văn Tôi xin cảm ơn Thầy viện Công Nghệ Thông Tin, Thầy Cô trƣờng Đại học Công Nghệ Thông Tin Truyền Thông-Đại học Thái Nguyên quan tâm bảo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ suốt trình học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo phòng, ban trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu đề tài Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình bạn bè, ngƣời ủng hộ động viên để yên tâm nghiên cứu luận văn Học viên Nguyễn Văn Quang Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình riêng tôi, dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Đỗ Năng Toàn Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Mọi tham khảo luận văn đƣợc trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Học viên Nguyễn Văn Quang Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH ẢNH vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT NHẬP ĐIỂM TỰ ĐỘNG VÀ BÀI TOÁN PHÁT HIỆN GÓC NGHIÊNG 1.1 Khái quát nhập điểm tự động 1.1.1 Quản lý nhập điểm tự động 1.1.2 Quy trình chung hệ thống nhập điểm tự động 1.2 Bài toán phát góc nghiêng 1.2.1 Giới thiệu toán 1.2.2 Một số cách tiếp cận 1.2.2.1 Phƣơng pháp phân tích hình chiếu (Profile Projection) 1.2.2.2 Phƣơng pháp phân tích dựa vào trọng tâm (Center of Gravity) 11 1.2.2.3 Phƣơng pháp phân tích láng giềng (Nearest Neighbour Clustering)[10] 14 1.2.2.4 Phƣơng pháp dùng phép toán hình thái (Morphology) 16 1.2.2.5 Phƣơng pháp biến đổi Hough (Hough Transform) 17 CHƢƠNG 2: BIẾN ĐỔI HOUGH VÀ BÀI TOÁN PHÁT HIỆN GÓC NGHIÊNG PHIẾU ĐIỂM 20 2.1 Biên kỹ thuật dò biên 20 2.1.1 Biên đối tƣợng ảnh 20 2.1.1.1 Biên kiểu biên ảnh 20 2.1.1.2 Vai trò biên nhận dạng 22 2.1.2 Kỹ thuật dò biên 24 2.1.2.1 Phƣơng pháp dò biên trực tiếp 24 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ v 2.1.2.2 Phƣơng pháp dò biên gián tiếp 31 2.1.2.3 Thuật toán dò biên tổng quát 34 2.2 Phát góc nghiêng phiếu điểm từ biên đối tƣợng 38 2.2.1 Đƣờng thẳng Hough toạ độ cực 38 2.2.2 Thuật toán biến đổi Hough 40 2.2.3 Áp dụng biến đổi Hough phát góc nghiêng phiếu điểm 42 2.2.4 Thuật toán phát góc nghiêng phiếu điểm 44 2.3 Chỉnh sửa góc nghiêng phiếu điểm 51 2.3.1 Phƣơng pháp chiếu nghiêng 51 2.3.2 Chỉnh sửa góc nghiêng phiếu điểm 53 CHƢƠNG 3: CHƢƠNG TRÌNH NHẬP ĐIỂM TỰ ĐỘNG 55 3.1 Bài toán 55 3.2 Phân tích lựa chọn công cụ 55 3.3 Chƣơng trình thử nghiệm 56 PHẦN KẾT LUẬN 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1.Sơ đồ khối Hình 1.2.Đa giác đỉnh trọng tâm đƣợc xác định Hình 1.3 Hình chữ nhật ngoại tiếp ảnh văn thay cho đa giác Hình 1.4 Ảnh đầu vào kết sau áp dụng thuật toán Hình 1.5 Tìm điểm xanhất theo hƣớng ảnh Hình 1.6 Trọng tâm đƣợc xá định dựa vào điểm xa Hình 1.7 Đƣờng sở đƣợc nối từ trọng tâm đến gốc tọa độ Hình 1.8 Xác định góc nghiêng ảnh văn Hình 1.9.Phân tích láng giềng Hình 1.10 Biểu diễn đƣờng thẳng Hough qua điểm Hình 2.1 Đƣờng biên lý tƣởng Hình 2.2.Đƣờng biên dốc Hình 2.3 Đƣờng biên không trơn Hình 2.4.Sơ đồ phân tích ảnh Hình 2.5 Toán tử lân cận Hình 2.6 Ví dụ chu tuyến đối ngẫu Hình 2.7 Chu tuyến chu tuyến đối tƣợng Hình 2.8 Đại diện dòng bình thƣờng Hình 2.9.Biến đổi Hough phát góc nghiêng Hình 2.10.Ví dụ ảnh nghiêng có ký tự Hình 2.11 Ví dụ văn nghiêng có đối tƣợng bao Hình 2.11.Sơ đồ giải thuật tổng quát Hình 2.13 Các hình chiếu theo chiều thẳng đứng nằm ngang văn Hình 3.1.Giao diện chƣơng trình thử nghiệm Hình 3.2 Một phiếu điểm thu nhận bị xoay phải Hình 3.2 Một phiếu điểm thu nhận bị xoay trái Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ vii Hình 3.4: Hiển thị góc nghiêng phiếu điểm Hình 3.5 Kết sau hiệu chỉnh ảnh Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Trong số thông tin ngƣời thu nhận từ bên ngoài, có đến 80% đƣợc ghi nhận mắt tức dạng ảnh Vì xử lý ảnh ngành khoa học đã, phát triển mạnh có ứng dụng rộng rãi khoa học đời sống thực tiễn Các hệ thống xử lý ảnh cho phép ngƣời thu nhận, lƣu trữ, phân tích nhận dạng ảnh Một phận quan trọng xử lý ảnh xử lý văn Hiện nay, hầu hết sở giáo dục đào tạo nƣớc ta đƣợc trang bị phần mềm quản lý đào tạo nhằm nâng cao chất lƣợng giảng dạy quản lý học sinh, sinh viên, giúp giảm bớt phần lớn công việc đội ngũ cán quản lý giáo dục Tuy nhiên việc cập nhật điểm thi vào hệ thống phần mềm quản lý giáo dục thủ công, làm tốn nhiều công sức đội ngũ giáo vụ mà có nhiều sai sót đặc biệt với trƣờng có số lƣợng môn học số sinh viên lớn Một vấn đề xử lý ảnh toán góc nghiêng văn bản, đối tƣợng cụ thể mà đề cập luận văn phiếu điểm.Nguyên nhân dẫn đến phiếu điểm bị nghiêng góc xuất phát từ trình quét ảnh copy ảnh Do đặt ảnh vào bệ máy quét máy in công đoạn đƣợc thực tay lên ảnh bị lệch so với bệ máy góc mà mắt thƣờng không nhận thấy đƣợc, dẫn đến ảnh bị lệch góc tƣơng ứng Phiếu điểm bị lệch có ảnh hƣởng lớn đến trình xử lý ảnh tiếp theo, việc phát chỉnh sửa góc nghiêng phiếu điểm nhiệm vụ quan trong xử lý ảnh phiếu điểm Từ lý trên, chọn đề tài “PHÁT HIỆN GÓC NGHIÊNG CỦA PHIẾU ĐIỂM” với mong muốn giải đƣợc phần khó khăn *Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ - Nghiên cứu trình quét, hậu xử lý phiếu điểm để phát góc nghiêng nhờ toán phát góc nghiêng thuật toán hiệu chỉnh - Nhập điểm tự động trƣờng Đại học Sƣ Phạm – Đại học Thái Nguyên *Hƣớng nghiên cứu đề tài - Nắm kiến thức xử lý ảnh, biên - Tìm hiểu toán phát góc nghiêng tìm hiểu thuật toán phát góc nghiêng - Tìm hiểu phƣơng pháp dò biên - Áp dụng phép biến đổi Hough việc phát góc nghiêng phiếu điểm - Cài đặt thực nghiệm *Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu viết tổng quan - Phƣơng pháp nghiên cứu toán phát góc nghiêng, biên phƣơng pháp dò biên - Phƣơng pháp phân tích, đánh giá đối tƣợng (phiếu điểm) - Nghiên cứu triển khai thử nghiệm chƣơng trình *Ý nghĩa khoa học đề tài - Bản thân hiểu sâu áp dụng đƣợc phƣơng pháp xử lý ảnh,cụ thể phát góc nghiêng phiếu điểm vào thực tế - Nâng cao chất lƣợng công việc việc nhập điểm tự động cán quản lý giáo dục Giảm thiểu sai sót trình nhập điểm * Cấu trúc luận văn bao gồm chƣơng nhƣ sau: - Chƣơng 1: Khái quát nhập điểm tự động toán phát góc nghiêngchƣơng trình bày số hiểu biết quản lý nhập tự động, quy trình thực hệ thống nhập điểm tự động Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ - Chƣơng 2: Biến đổi Hough toán phát góc nghiêng phiếu điểm: tìm hiểu qua biên kỹ thuật dò biên, tìm hiểu phép chiếu nghiêng thuật toán biến đổi Hough.Áp dụng biến đổi Hough vào xác định góc nghiêng tiến hành hiệu chỉnh góc nghiêng phiếu điểm - Chƣơng 3: Chƣơng trình nhập điểm tự động - Kết luận Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 51 2.3 Chỉnh sửa góc nghiêng phiếu điểm 2.3.1 Phƣơng pháp chiếu nghiêng Phƣơng pháp chiếu nghiêng phổ biến cho việc xác định góc lệch trang văn Một hình chiếu nghiêng biểu đồ tần suất số giá trị điểm đen tích luỹ lại ứng với dòng mẫu toàn trang Phép chiếu nghiêng lấy theo góc bất kỳ, nhƣng thƣờng đƣợc thực theo hƣớng nằm ngang dọc theo dòng theo hƣớng thẳng đứng vuông góc với dòng; độ nghiêng đƣợc gọi hình chiếu nghiêng theo hƣớng nằm ngang thẳng đứng Với tài liệu mà dòng văn nằm ngang hình chiếu nghiêng theo hƣớng nằm ngang có đỉnh với độ rộng chiều cao ký tự vùng trũng có độ rộng khoảng cách dòng Với tài liệu gồm nhiều cột, phƣơng pháp chiếu nghiêng theo phƣơng thẳng đứng thu đƣợc số khối tƣơng ứng với số cột, khối đƣợc phân chia vùng trũng tạo khoảng chống cột lề giấy Một cách sử dụng trực tiếp phƣơng pháp chiếu nghiêng việc xác định góc nghiêng tính toán độ lệch góc gần với hƣớng mong muốn (Postl 1986) Với góc nghiêng, ngƣời ta đo chiều cao hộp theo mặt nghiêng hộp có chiều cao lớn cho ta góc lệch cần tìm Tại góc lệch chuẩn, dòng quét đƣợc đƣợc thẳng hàng theo dòng văn bản, nên mặt cắt nghiêng có đỉnh lồi với độ cao lớn vùng trũng ứng với khoảng chống dòng văn Đối với kỹ thuật chung ngƣời ta cải tiến điều chỉnh để lặp lại cách nhanh việc chuẩn hoá góc nghiêng xác định góc nghiêng xác Baird (1987) cải tiến phƣơng pháp mặt cắt nghiêng để nâng cao tốc độ độ xác xác định độ lệch.Trƣớc hết, phần kết nối Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 52 đƣợc “xác định” trung điểm cạnh dƣới đƣợc thể hiện.Ngƣời ta xác định tổng độ lệch (nhƣ chênh lệch chiều cao điểm lồi lõm) góc nghiêng khác Hình2.13.Các hình chiếu theo chiều thẳng đứng nằm ngang văn Giá trị thu đƣợc góc đƣợc đo số điểm thuộc dòng sở nằm đƣờng chiếu theo góc Chiều cao cột lớn góc nghiêng tiến tới 0o Giá trị đo đƣợc lớn cho góc lệch thực Độ xác phƣơng pháp thƣờng đạt phạm vi 0.5o so với hƣớng chuẩn Do việc xác định đƣợc tiến hành cách sử dụng trung điểm cạnh đáy hộp nên có giả định trang giấy đƣợc đặt gần vuông góc quét Và phần giả thiết nên phƣơng pháp đạt độ xác cao phạm vi góc lệch dƣới 10o Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 53 2.3.2 Chỉnh sửa góc nghiêng phiếu điểm Sau thao tác với ảnh trung gian xác định đƣợc góc nghiêng chotoàn phiếu điểm.Để chỉnh sửa góc nghiêng cho phiếu điểm ta xoay lại ảnh với góclệch tìm đƣợc.Xoay ảnh kỹ thuật phổ biến mọihệ thống xử lý ảnh.Thuật toán xoay ảnh đơn giản chuyển điểm ảnh(x,y) từ ảnh ban đầu thành điểm ảnh có tọa độ (x’, y’) ảnh kết quảvới (x’, y’) đƣợc xác định theo công thức:x’ = x.cos + y.sin y’ = y.sin - x.cos Trong cài đặt, điểm ảnh (x’, y’) đƣợc tính theo côngthức xoay, giá trị số thực nên ta lấy phần nguyên củachúng để đƣợc điểm ảnh đích gán cho điểm ảnh màu củađiểm (x, y) ảnh gốc Giả sử ta cần xoay ảnh Image với chiều rộng Mchiều cao N ta có thuật toán xoay ảnh Image thành ảnh DestImagenhƣ sau: For x:=1 to M For y:=1 to N Begin c := Getpixel(Image,x,y); x1:= x.cos + y.sin ; y1:= y.sin - x.cos ; x0:= Trunc(x1); y0:= Trunc(y1); Setpixel(DestImage, x0, y0, c); End; Trong hàmTrunclà hàm làm tròn số thực thành số nguyên gầnnó Tuy nhiên, có vấn đề kinh điển kỹ thuật xoay ảnh màbất kỳ hệ thống xử lý ảnh gặp phải giải “lỗ hổng”hay Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 54 điểm không đƣợc gán màu ảnh kết thực xoayảnh Lý dẫn đến những“lỗ hổng” từ công thức xoay ảnh, dophải làm tròn giá trị thành số nguyên nên ảnh đích có số điểmảnh không tƣơng ứng đƣợc ánh xạ từ ảnh gốc sang Để giải vấn đề này, lấp “lỗ hổng” cách duyệt ảnh đích gán màu cho chúng dựa vào màu láng giềng Với ảnh đentrắng, “lỗ hổng” đƣợc gán màu đen Tuy nhiên, ảnh màu, nếucác láng giềng “lỗ hổng” có màu khác nhau, việc chọn màucho “lỗ hổng” tùy ý thƣờng lấy màu trung bình màucủa láng giềng Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 55 CHƢƠNG 3: CHƢƠNG TRÌNH NHẬP ĐIỂM TỰ ĐỘNG 3.1 Bài toán Yêu cầu đƣợc đặt chƣơng trình thử nghiệm đọc đƣợc tài liệu dạng ảnh nhƣ biểu mẫu, phiếuđiểm Thực thao tác soạn thảo phóng to, thu nhỏ phát độ lệch biểu mẫu, phiếuđiểm thực việc xoay ảnh để hiệu chỉnh 3.2 Phân tích lựa chọn công cụ Nhƣ biết, Xử lý ảnh lĩnh vực rộng lớn có nhiều giai đoạn xử lý, giai đoạn có nhiều vấn đề nghiên cứu khác Đề tài “Phát góc nghiêng phiếu điểm” sử dụng kỹ thuật “Phát góc nghiêng sử dụng biến đổi Hough” để áp dụng phát hiệu chỉnh góc nghiêng cho toán nhập điểm tự động Chƣơng trình đƣợc phát triển hệ điều hành Windows, lập trình công cụ Visual C# Mẫu nhận dạng đƣợc thu thập từ văn in, viết tay quét vào máy quét ảnh với kích cỡ định dạng khác nhau, thiết kế chƣơng trình theo thuật toán nghiên cứu a Chuẩn hoá liệu * Bộ liệu đầu vào Bộ liệu đầu vào mẫu nhận dạng, mẫu phiếu điểm Phiếu điểm cần nhận dạng ảnh scan phiếu điểm đƣợc sử dụng trƣờng Đại học Sƣ Phạm - Đại học Thái Nguyên Thực bƣớc tiền xử lý văn đƣa dạng nhị phân.Sau biến đổi Hough phát đƣờng thẳng có phiếu điểm đƣợc lƣu lại * Bộ liệu đầu Các đƣờng thẳng đƣợc phát biến đổi Hough góc nghiêng tƣơng ứng, ƣớc lƣợng góc nghiêng, xác định góc nghiêng xoay mẫu phiếu điểm Dữ liệu thu đƣợc ảnh phiếu điểm đƣợc xử lý Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 56 b Phân tích - Bƣớc thứ nhất: dùng kỹ thuật dò biên để tìm biên chữ cái, quét dòng phát độ nghiêng Trong phƣơng thức này, hình ảnh ƣớc lƣợng nhiều góc cạnh phƣơng sai số lƣợng điểm ảnh màu đen ƣớc lƣợng dòng đƣợc xác định Các góc mà phƣơng sai lớn tìm thấy góc nghiêng - Bƣớc thứ 2: dựa biến đổi Hough Biến đổi Hough thực ảnh văn quét phƣơng sai giá trị ρ tính toán cho giá trị θ Góc mà cho giá trị phƣơng sai lớn góc nghiêng - Bƣớc thứ 3: Tỷ lệ trung bình đƣờng đƣợc tính toán, tƣơng ứng với mức độ nghiêng toàn văn hình ảnh Thực xoay ảnh 3.3 Chƣơng trình thử nghiệm Giao diện chƣơng trình: Hình 3.1: Giao diện chƣơng trình thử nghiệm Chức chƣơng trình làphát góc nghiêng phiếu điểm Trên công cụ có thao tác: File- có chức mở file, lƣu file, thoát Công cụ: chƣơng trình thực dựatrên biến đổiHough Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 57 Ngoài ra, Zoom In (phóng to) Zoom Out (thu nhỏ), Undo (quay trở lại ảnh gốc) - Chức quay ảnh: cho phép ngƣời dùng quay lại ảnh cho xác sau phát góc nghiêng, chƣơng trình cài đặt thuật toán dò tìm góc nghiêng ảnh phiếu điểm thuật toán áp dụng biến đổi Hough - Các chức phóng to, thu nhỏ: cho phép ngƣời dùng tăng giảm kích thƣớc ảnh trƣớc sau thao tác cho phù hợp với tầm quan sát - Chức Lƣu ảnh: cho phép lƣu lại ảnh sau lọc ảnh hay hiệu chỉnh góc nghiêng từ ảnh đầu vào Sau chọn file ảnh (định dạng bmp, jpg, png) click chuột chọn chức Công cụ/ Hough, chƣơng trình hiển thị góc nghiêng ảnh bị nghiêng thông báo không xác định đƣợc góc nghiêng cho văn với trƣờng hợp đặc biệt Dƣới hình chƣơng trình vớihình ảnh phiếuđiểmthu nhận xoay trái, xoay phải với độ hiển thị góc nghiêng phiếu điểm kết quảsau hiệu chỉnh góc nghiêng Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 58 Hình 3.2: Một phiếu điểm thu nhận bị xoay trái Hình 3.3: Một phiếu điểm thu nhận bị xoay phải Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 59 Hình 3.4: Hiển thị góc nghiêng phiếu điểm Hình 3.5: Kết sau hiệu chỉnh ảnh Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 60 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 61 PHẦN KẾT LUẬN Ngày nay, phát triển nhu cầu đòi hỏi xã hội, lƣợng lớn thông tin cần phải đƣợc nhập vào máy để xử lý Trong số thông tin cần nhập phiếu điểm dƣới dạng viết tay, form mẫucó sẵn (trắc nghiệm) ngày có chiều hƣớng gia tăng nhà Trƣờng Hơn nữa, phát triển nhanh chóng công nghệ thông tin hai lĩnh vực: Phần cứng phần mềm cho phép kỹ thuật nhập liệu tự động phát triển theo nhiều phƣơng hƣớng khác đạt đƣợc thành công định Chẳng hạn, ngày mua đƣợc scanner quét nhiều trang (ADF) với tốc độ cao nhƣng giá lại rẻ chẳng khác scanner quét trang so với trƣớc đó.Kỹ thuật nhập liệu tự động liên quan chặt chẽ với đồ hoạ, nhận dạng thuật xử lý ảnh Trong hệ thống nhập liệu tự động, cụ thể phiểu điểm, chất lƣợng phiếu điểm thu nhận trình quét liên quan mật thiết chất lƣợng nhận dạng phiếu điểm Những vấn đề thƣờng gặp phải trình thu nhận là: Độ lệch, độ dịch chuyển, xoay, biến dạng v.v phiếu điểm, nhƣ vấn tách đƣợc đối tƣợng hình học đƣợc dùng để đánh dấu phiếu Xuất phát từ thực tế đó, luận văn nhằm nghiên cứu số kỹ thuật xử lý ảnh giúp nâng cao chất lƣợng ảnh đầu vào đạt đƣợc số kết cụ thể sau: Trình bày khái quát xử lý ảnh xử lý form tài liệu Hệ thống hóa số kỹ thuật nâng cao chất lƣợng nhận dạng form tài liệu liên qua đến việc khử nhiễu hiệu chỉnh góc nghiêng Cài đặt thử nghiệm chƣơng trình hiệu chỉnh góc nghiêng phiếu điểm Luận văn đáp ứng yêu cầu thực tiễn: nâng cao chất lƣợng ảnh đầu, từ áp dụng vào lĩnh vực nhƣ tự động thu thập liệu từ mẫu Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 62 đơn/báo biểu, tự động xử lý hoá đơn, tự động phục hồi copy tài liệu từ ảnh quét, … Do thời gian có hạn khả nhiều hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi sai sót, mong đƣợc góp ý thầy cô bạn bè để luận văn đƣợc hoàn thiện Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết luận văn I Luận văn trình bày số hiểu biết quản lý nhập điểm tự động, quy trình thực hệ thống nhập điểm tự động Luận văn khai thác phép biến đổi biên phép biến đổi góc nghiêng áp dụng biến đổi HOUGH góc nghiêng phiếu điểm Khai thác thuật toán chỉnh sửa góc nghiêng phiếu điểm II Hƣớng phát triển luận văn Tích hợp thêm thuật toán nâng cao chất lƣợng ảnh nhằm tăng khả phát góc nghiêng Cài đặt phƣơng pháp phát góc nghiêng khác: phân cụm láng giềng, phép toán hình thái, hình chiếu nghiêng Thực phát góc nghiêng loại ảnh văn Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Đỗ Năng Toàn, Phạm Việt Bình (2007), Giáo trình xử lý ảnh, NXB KH kỹ thuật [2] Đỗ Năng Toàn, Phạm Văn Dũng, Phạm Việt Bình (2005), “Ứng dụng chu tuyến phát góc nghiêng văn bản”, Kỷ yếu Hội thảo Quốc gia lần thứ - Một số vấn đề chọn lọc Công nghệ Thông tin Truyền thông, Đà Nẵng 18-20/08 /2004, Nxb KH&KT, Hà Nội 2005, 432-441 [3] Đỗ Năng Toàn, Ngô Quốc Tạo, Một số phương pháp nâng cao hiệu nhận dạng phiếu điều tra dạng dấu phục vụ cho thiết kế hệ nhập liệu tự động markread, Tạp chí Tin học Điều khiển học, Tập 15, số 4, năm 1999 Tài liệu tiếng Anh [4] A Amin and S Fischer, A Document Skew Detection Method Using theHough Transform, Pattern Analysis & Applications, 2000 [5] H Baird, “The skew angle of printed documents” Society of Photographic Scientists and Engineers, 1987 [6] J Canny, A Computational Approach To Edge Detection, IEEE Trans Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1986 [7] Castan, S.; Zhao, J and Shen, J."New edge detection methods based on exponential filter", Pattern Recognition, vol.1, Jun 1990 [8] A.K Das, B.Chada A fast algorithm for skew detection of document images using morphological Proc of International Journal on DocumentAnalysis and Recognition, vol.4, 2001 [9] S C Hinds, J L Fisher and D P D'Amato A Document Skew Detection Method Using Run-Length Encoding and the Hough Transform 10thInternational Conference on Pattern Recognition, vol 1, 1990 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 65 [10] X Jaing, H Bunke, D Widmer-Kljajo.Skew detection of document image by focused nearest-neighbour-clustering Proc.Of the 5thInternational Conference on Document Analysis and Recognition,Bangalore 1999 [11] Kimmel, Ron and Bruckstein, Alfred M "On regularized Laplacian zero crossings and other optimal edge integrators", International Journal ofComputer Vision, 2003 [12] D X Le, "Automated Document Skew Angle Detection Using Projection Profiles, Variances, Component Labelling and the Hough Transform," M.S thesis, Computer Science Department, George MasonUniversity, November 17th, 1992 [13] Shutao Li, QinghuaShen and Jun Sun Recognition Letters, Volume 28, Issue 5, April 2007 [14] Yue Lu and Chew Lim Tan, “A nearest neighbor chain based approach to skew estimation in document images”, Pattern Recognition Letters 24, 2003 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ [...]... quản lý đào tạo hiện nay có một vài giải pháp nhập điểm đã đƣợc đƣa vào để thực hiện nhƣ nhập liệu thủ công trực tiếp, nhập điểm trực tuyến, nhập điểm theo lô từ file, và nhập điểm bằng nhận dạng ảnh phiếu điểm Việc nhập điểm bằng nhận dạng ảnh phiếu điểm: Một trong các giải pháp nhập điểm khác đƣợc áp dụng là dùng các phiếu ghi điểm đƣợc viết theo những định dạng đặc biệt Thay vì ghi điểm là một số,... trịHistogram này .Góc nghiêng của văn bản tƣơng ứng với góc có giá trị hàm chiphí là lớn nhất Các thuật toán phát hiện góc nghiêng dựa vào hình chiếu thƣờng baogồm các bƣớc chính sau: + Dùng một hàm rút gọn F để chuyển ảnh đầu vào thành một tập các bộba (x,y,w) trong đó (x,y) là tọa độ của một điểm ảnh đại diện cho một đối tƣợng và w là trọng số của điểm đó Ở đây, điểm đại diện đƣợc hiểu theonghĩa là điểm biểu... mới cho bài toán phát hiện gócnghiêng văn bản.Ý tƣởng chính của phƣơng pháp này là đi xây dựng một đa giác từ các điểm cực biên của văn bản.Một đƣờng thẳng đƣợc xây dựng từtọa độ trọng tâm của đa giác đến gốc tọa độ.Nhƣ vậy, góc lệch của đƣờng thẳng này so với trục hoành chính là góc nghiêng của văn bản Theo hƣớng tiếp cận này, việc xác định đƣờng cơ sở nói chung là bƣớcquan trọng nhất của toàn bộ quá... Bước 4: Tìm góc của đƣờng cơ sở so với trục ngang để phát hiện gócnghiêng Hình 1.8 cho thấy việc phát hiện góc nghiêng trên ảnh văn bản + Bước 5: Xoay ảnh với góc nghiêng tìm đƣợc theo chiều ngƣợc chiềukim đồng hồ để đƣợc ảnh văn bản ngay ngắn, dễ nhìn Hình 1.5.Tìm các điểm xa nhấtHình 1.6 Trọng tâm được xác nhấttheo các hướng trên ảnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN định dựa vào các điểm xa http://www.lrc.tnu.edu.vn/... góc nghiêng văn bản: 1.2.2 Một số cách tiếp cận 1.2.2.1 Phƣơng pháp phân tích hình chiếu (Profile Projection) Đây là một trong những phƣơng pháp phổ biến nhất trong phát hiện gócnghiêng văn bản.Ý tƣởng chính của phƣơng pháp này là tính Histogram chotất cả các góc lệch.Histogram của một góc là số điểm ảnh đen trong ảnh sao cho các điểm này nằm trên những đƣờng thẳng có cùng một hƣớng tƣơng ứng với góc. .. http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 8 1.2 Bài toán phát hiện góc nghiêng 1.2.1 Giới thiệu bài toán Góc nghiêng văn bản là một bài toán kinh điển trong xử lý ảnh văn bản.Giải quyết bài toán góc nghiêng là nhiệm vụ tiên quyết và cũng không thể tránh khỏi của bất kỳ một hệ thống xử lý ảnh văn bản nào Vì lẽ đó, cùng với sự phát triển của xử lý ảnh nói chung và xử lý ảnh văn bản nói riêng, bài toán góc nghiêng văn bản cũng đƣợc... dƣới nhiều góc độ khác nhau Giải quyết đƣợc vấn để góc nghiêng văn bản sẽ làm cho hiệu quả ở khâu nhận dạng văn bản tăng lên đáng kể Có rất nhiều hƣớng tiếp cận cho bài toán góc nghiêng văn bản từ trƣớc tới nay.Các thuật toán phát hiện góc nghiêng thƣờng đƣợc xây dựng cho các hệ thống phân tích ảnh văn bản khác nhau nên chỉ giải quyết cho những loại ảnh văn bản cụ thể Chƣơng trình xử lý góc nghiêng văn... độđƣợc xác định bởi Góc nghiêng của văn bản tƣơng ứng là góc có tổng số điểm nằm trên những đƣờng thẳng cùng lệch góc là lớn nhất Số các điểm đen đƣợc áp dụng biến đổi Hough tùy thuộc vào từng thuật toán, có thể là tất cả các điểm đen hoặc có thể chỉ những điểm thỏa mãn một số ràng buộc nào đó hoặc chỉ là đáy của các đối tƣợng ảnh Liên quan đến hƣớng tiếp cận này là những thuật toán của các tác giả: Hinds,... văn bản không bị lệch góc Dựa vào đặc điểm trên đây của phép đóng, ý tƣởng chính của thuật toánnày là sử dụng phép toán đóng gắn các dòng văn bản để phát hiện góc nghiêng cho văn bản.Tuy nhiên công thức phép đóng trên đây chỉ có thể gắncác dòng trong văn bản không nghiêng * Nhận xét: Do phải áp dụng các phép toán hình thái nhiều lần mới có thể đƣa ra kết luận về góc nghiêng, nên nhận xét đầu tiên về thuật... thể hiểulà: một điểm ảnh có thể coi là biên nếu ở đó có sự thay đổi đột ngột về mứcxám Ví dụ: Đối với ảnh đen trắng, một điểm đƣợc gọi là điểm biên nếu nó l điểm đen có ít nhất một điểm trắng bên cạnh Tập hợp các điểm biên tạo thành biên, hay còn gọi là đƣờng bao của nh (boundary) Chẳng hạn, trong một ảnh nhị phân, một điểm có thể đƣợcgọi là biên nếu đây là một điểm đen và có ít nhất một điểm trắng nằm ... phiếu điểm 42 2.2.4 Thuật toán phát góc nghiêng phiếu điểm 44 2.3 Chỉnh sửa góc nghiêng phiếu điểm 51 2.3.1 Phƣơng pháp chiếu nghiêng 51 2.3.2 Chỉnh sửa góc nghiêng phiếu điểm. .. ảnh, biên - Tìm hiểu toán phát góc nghiêng tìm hiểu thuật toán phát góc nghiêng - Tìm hiểu phƣơng pháp dò biên - Áp dụng phép biến đổi Hough việc phát góc nghiêng phiếu điểm - Cài đặt thực nghiệm... tiếp, nhập điểm trực tuyến, nhập điểm theo lô từ file, nhập điểm nhận dạng ảnh phiếu điểm Việc nhập điểm nhận dạng ảnh phiếu điểm: Một giải pháp nhập điểm khác đƣợc áp dụng dùng phiếu ghi điểm đƣợc