XỬ LÝ ẢNH SỐ

XỬ LÝ ẢNH SỐ: Tổng quan TS Huỳnh Hữu Hưng hhhung@dut.udn.vn of 34 Tổng quan “One picture is worth more than ten thousand words” Anonymous of 34 Tài liệu tham khảo “Digital Image Processing”, Rafael C Gonzalez & Richard E Woods, Addison-Wesley, 2002 – Và trích dẫn từ: “Machine Vision: Automated Visual Inspection and Robot Vision”, David Vernon, Prentice Hall, 1991 of 34 Nội dung Nội dung trình bày: – Thế ảnh số? – Thế xử lý ảnh số? – Lịch sử xử lý ảnh số – Một số ví dụ xử lý ảnh số – Các bước xử lý ảnh số Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) of 34 Thế ảnh số? Một ảnh số (digital image) biểu diễn ảnh hai chiều dạng tập giá trị số - gọi chung phần tử ảnh điểm ảnh Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) of 34 Thế ảnh số? (tt) Các gía trị pixel thường biểu diễn giá trị độ sáng, màu,… Ghi nhớ số hóa (digitization) dùng để ảnh số xấp xỉ ảnh thực pixel of 34 Thế ảnh số? (tt) Một số dạng ảnh số thông dụng: – mẫu / điểm ảnh (B&W Grayscale) – mẫu / điểm ảnh (Red, Green, Blue) – mẫu / điểm ảnh (Red, Green, Blue, “Alpha”, a.k.a độ chắn sáng) Nội dung môn học tập trung vào ảnh xám (grayscale) of 34 Thế xử lý ảnh số? Xử lý ảnh số tập trung vào hai việc chính: – Cải thiện thông tin ảnh phục vụ nhận thức người – Xử lý liệu ảnh để lưu trữ, truyền biểu diễn phục vụ nhận thức máy tự động Một số tranh luận : xử lý ảnh dừng đâu; ứng dụng lĩnh vực phân tích ảnh, computer vision,… of 34 Thế xử lý ảnh số? (tt) Sự liên tục từ xử lý ảnh sang computer vision cắt đoạn thành trình mức thấp, mức trung bình mức cao Low Level Process Mid Level Process High Level Process Input: Image Output: Image Input: Image Output: Attributes Input: Attributes Output: Understanding Examples: Noise removal, image sharpening Examples: Object recognition, segmentation Examples: Scene understanding, autonomous navigation Nội dung môn học dừng đây! Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 10 of 34 Lịch sử xử lý ảnh số Đầu 1920s: Một số ứng dụng xử lý ảnh ứng dụng lĩnh vực in ấn báo chí Early digital image – Dịch vụ truyền ảnh Bartlane – Ảnh truyền cáp biển London New York – Ảnh mã hóa để truyền tạo lại bên nhận, máy in điện báo Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 20 of 34 Ví dụ: Giám sát công nghiệp Thao tác người thường đắt, chậm thiếu tin cậy Máy làm thay việc Các hệ thống giám sát công nghiệp sử dụng lĩnh vực công nghiệp Liệu tin tưởng? 21 of 34 Ví dụ: Kiểm tra PCB Kiểm tra Printed Circuit Board (PCB) – Máy kiểm tra sử dụng để đảm bảo tất thành phần có mặt khớp nối chấp nhận – Áp dụng với ảnh truyền thống ảnh x-ray Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 22 of 34 Ví dụ: Thi hành pháp luật Các kỹ thuật xử lý ảnh sử dụng rộng rãi nhà thi hành luật – Nhận dạng biển số với camera giám sát tốc độ/ hệ thống thu phí tự động – Nhận dạng vân tay – Cải thiện hình ảnh CCTV 23 of 34 Ví dụ: HCI Giúp giao tiếp người máy tự nhiên – Nhận dạng mặt – Nhận dạng cử 24 of 34 Các bước xử lý ảnh số Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 25 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Image Aquisition Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 26 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Image Enhancement Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 27 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Image Restoration Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 28 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Morphological Processing Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 29 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Segmentation Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 30 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Object Recognition Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 31 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Representation & Description Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression 32 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Image Compression Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression 33 of 34 Các bước xử lý ảnh số: Colour Image Processing Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression 34 of 34 Tóm tắt Chúng ta tìm hiểu: – Thế ảnh số? – Thế xử lý ảnh số? – Lịch sử xử lý ảnh số – Các ví dụ ứng dụng xử lý ảnh số – Các công đoạn xử lý ảnh số [...]... Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression 34 of 34 Tóm tắt Chúng ta đã tìm hiểu: – Thế nào là một ảnh số? – Thế nào là xử lý ảnh số? – Lịch sử của xử lý ảnh số – Các ví dụ về ứng dụng xử lý ảnh số – Các công đoạn chính trong xử lý ảnh số ... Lịch sử xử lý ảnh số (tt) 1980s - nay: Bùng nổ sử dụng các kỹ thuật xử lý ảnh số hiện nay trong nhiều lĩnh vực – Cải thiện và phục hồi ảnh – Các hiệu ứng nghệ thuật – Y tế trực quan – Giám sát công nghiệp – Thực thi pháp luật – Tương tác/giao tiếp người máy Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 15 of 34 Ví dụ: Cải thiện ảnh Một trong số các ứng dụng của xử lý ảnh số là:... đến những đột phá trong xử lý ảnh số – 1964: Máy tính được sử dụng để cải thiện hình ảnh chụp từ mặt trăng – Kỹ thuật này được sử dụng trong các nhiệm vụ khác như hạ cánh của tàu Apollo A picture of the moon taken by the Ranger 7 probe minutes before landing Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 13 of 34 Lịch sử xử lý ảnh số (tt) 1970s: Xử lý ảnh số bắt đầu được sử dụng... Image Processing (2002) 11 of 34 Lịch sử xử lý ảnh số (tt) Giữa đến cuối 1920s: Cải tiến hệ thống Bartlane để cho hình ảnh chất lượng cao hơn – Tái tạo ảnh dựa trên các kỹ thuật nhiếp ảnh – Tăng độ nét ảnh khi tái tạo Improved digital image Early 15 tone digital image Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 12 of 34 Lịch sử xử lý ảnh số (tt) 1960s: Cải tiến trong công nghệ... (2002) 26 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Image Enhancement Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 27 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Image Restoration Image Restoration... 28 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Morphological Processing Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 29 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Segmentation Image Restoration... (2002) 30 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Object Recognition Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 31 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Representation & Description... Colour Image Processing Image Compression 32 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Image Compression Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression 33 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Colour Image Processing Image Restoration Morphological Processing... dạng cử chỉ 24 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số Image Restoration Morphological Processing Image Enhancement Segmentation Image Acquisition Object Recognition Problem Domain Representation & Description Colour Image Processing Image Compression Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 25 of 34 Các bước chính trong xử lý ảnh số: Image Aquisition Image Restoration Morphological... số là: cải thiện chất lượng ảnh, loại bỏ nhiễu, etc 16 of 34 Ví dụ: Kính viễn vọng Hubble Ra mắt 1990, Hubble thu Nhận hình ảnh của các đối tượng từ rất xa Tuy nhiên, một tấm gương không chính xác làm cho các ảnh trở nên vô dụng Vì vậy, cần đến các kỹ thuật xử lý ảnh để hiệu chỉnh 17 of 34 Ví dụ: các hiệu ứng nghệ thuật Các hiệu ứng nghệ thuật được sử dụng làm cho hình ảnh trực quan, hấp dẫn hơn;