NẮN CHỈNH BIẾN DẠNG HÌNH HỌC VÀ ỨNG DỤNG

Đại học Thái Nguyên khoa công nghệ thông tin Đại học Thái Nguyên khoa công nghệ thông tin PHM C HU PHM C HU NN CHNH BIN DNG HèNH HC V NG DNG NN CHNH BIN DNG HèNH HC V NG DNG Chuyờn ngnh: KHOA HC MY TNH Mó s: 60 48 01 Luận văn thạc sĩ : CễNG NGH THễNG TIN Luận văn thạc sĩ : CễNG NGH THễNG TIN NGI HNG DN KHOA HC PGS.TS NNG TON Thái Nguyên - 2009 Thái Nguyên - 2009 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn M U thay vỡ phi cm nh ca h i chiu vi hng trm i tng ỏng nghi X lý nh l mt nhng ngnh khoa hc ó em li cho ngi nhng bc tin vt bc mang tớnh cỏch mng, nú ó a ngi tin sang mt k nguyờn mi Mt vi nm tr li õy cụng ngh thụng tin cựng vi s phỏt trin ca nú ó kộo theo s phỏt trin ca hng lot cỏc ngnh khoa hc nhiu lnh vc khỏc nh sinh hc, kinh t, vin thụng, quõn s, gii trớ cú nhng bc tin nhanh hn so vi ỳng quy trỡnh m ỏng phi tri qua Vi s phỏt trin ngy cng hon thin ca cụng ngh phn cng, cụng ngh phn mm cng ang cú nhng bc tin quan trng úng gúp mt phn khụng nh cho s phỏt trin ca xó hi loi ngi c bit l lnh vc x lý nh Trong thc t i tng c thu nhn bi cỏc thit b in t v quang hc thng khụng th hin c bn cht thc (nguyờn thy) ca mỡnh hay núi cỏch khỏc l b bin dng i Vớ d: nh chp cun sỏch thng cú mt u to u nh cỏch t mỏy nh, nh chp b mt trỏi t t v tinh b mộo b mt cong ca trỏi t v.v Núi n x lý nh ngi ta s hiu õy l quỏ trỡnh hiu chnh hay bng cỏch no ú lm cho i tng khỏc cú mỏy tớnh, hoc xỏc nh trựng khp ca mt i tng vi i tng cho trc kho c hc nghiờn cu quỏ trỡnh tin húa ca s vt, hin tng v.v Ngy nay, ngi ta cũn dựng nn chnh bin dng c tỡnh to cỏc hỡnh dng theo ý mun ch quan in hỡnh l cỏc nh lm phim, h to cỏc thc phim miờu t s thay i ca mt i tng theo thi gian, hoc quỏ trỡnh bin i t i tng ny n i tng khỏc v.v nh cỏc k thut nn chnh bin dng vi cht lng khụng thua kộm gỡ cỏc thc phim s dng thit b thu nhn Vic nghiờn cu cỏc k thut nn chnh bin dng hỡnh hc l mt vic lm khụng ch cú ý ngha khoa hc v cũn mang m tớnh thc tin nht l hon cnh Vit Nam cha cú nhiu h thng x lý nh thc t ang t nhng yờu cu ũi hi Vi mong mun tỡm hiu v nghiờn cu v ch ny em ó mnh dn la chn ti: "Nn chnh bin dng hỡnh hc v ng dng" B cc ca lun bao gm phn m u, ba chng chớnh, phn kt lun, ti liu tham kho v ph lc Ni dung cỏc chng c t chc nh sau: c thu nhn th hin c ỳng bn cht ca mỡnh trờn nh Thụng thng Chng 1: Khỏi quỏt v x lý nh v nn chnh bin dng Chng ny trỡnh khõu u tiờn ca quỏ trỡnh x lý nh c gi l khõu tin x lý vi mc by mt s khỏi nim x lý nh, cỏc c bn ca x lý nh Trỡnh by ớch nn chnh cỏc im sai lch trờn nh cho kt qu c ging nht so khỏi nim, cỏch phõn loi v cỏc ng dng c bn ca nn chnh bin dng vi i tng c thu nhn Nn chnh bin dng nhm hiu chnh cỏc khuyt im ca i tng l khõu tin x lý quan trng x lý nh Khi s dng cỏc thit b thu nhn hỡnh nh ngi ta ó phỏt hin yu t sai lch kt qu ca hỡnh nh thu c v khc phc iu ny ngi ta ó tỡm cỏch sa cha, nn chnh nhm cú c kt qu tt hn Nh vy nn chnh bin dng ban u ch n thun mang mc ớch khc phc cỏc nhc Chng 2: Mt s k thut nn chnh bin dng hỡnh hc Cỏc k thut c trỡnh by da vo c trng c xỏc nh phc v cho cụng vic nn chnh c trng ú cú th da trờn phõn vựng nh, trờn c s cỏc im c trng, da trờn c s vector, da trờn k thut nn chnh khung li, v.v Chng 3: ng dng nn chnh bin dng Phn ny trỡnh by ng dng nn chnh sỏch da trờn cỏc im c trng Kốm theo l mt s kt qu im ca nh thit b thu nhn gõy Sau ú nh chớnh nhng kt qu t khõu nn chnh ó em li nhng hng phỏt trin mi quan trng nhn dng v i sỏnh Chng hn nhn dng ti phm t ng ngnh cụng an S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Chng phỏp tri thc nhõn to nh mng nron nhõn to, cỏc thut toỏn x lý hin i KHI QUT V X Lí NH V NN CHNH BIN DNG v ci tin, cỏc cụng c nộn nh ngy cng c ỏp dng rng rói v thu nhiu kt qu kh quan 1.2 Mt s khỏi nim c bn x lý nh 1.1 Khỏi quỏt v x lý nh X lý nh l mt lnh vc mang tớnh khoa hc v cụng ngh Nú l mt 1.2.1 nh s ngnh khoa hc mi m so vi nhiu ngnh khoa hc khỏc nhng tc phỏt nh s c to nờn t hng trm ngn cho n hng triu ụ vuụng rt trin ca nú rt nhanh, kớch thớch cỏc trung tõm nghiờn cu, ng dng, c nh - c coi l nhng thnh t ca bc nh v thng c bit di tờn bit l mỏy tớnh chuyờn dng riờng cho nú gi l pixels X lý nh c a vo ging dy bc i hc nc ta khong chc 1.2.2 im nh nm Nú l mụn hc liờn quan n nhiu lnh vc v cn nhiu kin thc nh thc t l mt nh liờn tc v khụng gian v v giỏ tr sỏng c s khỏc u tiờn phi k n X lý tớn hiu s l mt mụn hc ht sc c cú th x lý nh bng mỏy tớnh cn thit phi tin hnh s hoỏ nh Trong bn cho x lý tớn hiu chung, cỏc khỏi nim v tớch chp, cỏc bin i quỏ trỡnh s hoỏ, ngi ta bin i tớn hiu liờn tc sang tớn hiu ri rc thụng Fourier, bin i Laplace, cỏc b lc hu hnTh hai, cỏc cụng c toỏn qua quỏ trỡnh ly mu (ri rc hoỏ v khụng gian) v lng hoỏ thnh phn nh i s tuyn tớnh, Xỏc sut, thng kờ Mt s kin thc cn thit nh Trớ giỏ tr m v nguyờn tc bng mt thng khụng phõn bit c im k tu nhõn to, Mng n ron nhõn to cng c cp quỏ trỡnh phõn Trong quỏ trỡnh ny ngi ta s dng khỏi nim im nh c gi t tớch v nhn dng nh picture element Nh vy, mt nh l mt hp cỏc pixel Cỏc phng phỏp x lý nh bt u t cỏc ng dng chớnh: Nõng cao im nh hay cũn gi l pixel (picture element, pels, image elements) cht lng nh v phõn tớch nh ng dng u tiờn c bit n l nõng cao c xem nh l du hiu hay cng sỏng ti mt to khụng gian cht lng nh bỏo c truyn qua cỏp t Luõn ụn n New York t ca i tng nhng nm 20 ca th k XX Vn nõng cao cht lng nh cú liờn quan ti phõn b mc sỏng v phõn gii ca nh Vic nõng cao cht lng nh c phỏt trin vo khong nhng nm 50 ca th k XX iu ny cú th gii thớch c, vỡ sau th chin th hai, mỏy tớnh phỏt trin nhanh to iu kin cho quỏ trỡnh x lý nh s thun li Nm 1964, mỏy tớnh ó cú kh nng x lý v nõng cao cht lng nh t mt trng v v tinh Ranger ca M bao gm: lm ni ng biờn, lu nh T nm 1964 n nay, cỏc phng tin x nh c xem nh l mt hp cỏc im nh Khi c s hoỏ nú thng c biu din l ma trn chiu a[i][j] m mi phn t cú mt giỏ tr nguyờn hoc l mt vộc t cu trỳc mu 1.2.3 Mc xỏm (gray level) Mc xỏm l kt qu s mó hoỏ tng ng mt cng sỏng ca mi im nh vi mt giỏ tr s - kt qu ca quỏ trỡnh lng hoỏ lý, nõng cao cht lng, nhn dng nh phỏt trin khụng ngng Cỏc phng S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Cỏch mó hoỏ thng dựng l 16, 32 hay 64 mc Mó hoỏ 256 mc l ph bin nht lý k thut Vỡ, 28=256 (0,,255) nờn vi 256 mc, mi pixel s c mó hoỏ bi bit 1.2.4 X lý nh s l gỡ v ti chỳng ta cn phi x lý nh s Trong cỏc dng truyn thụng c bn: li núi, bn, hỡnh nh, õm thỡ hỡnh nh l dng truyn thụng truyn ti thụng tin mnh m nht Bng th giỏc, ngi cú th nhn bit v hiu v th gii xung quanh chỳng ta Vớ d: Nhng hỡnh nh v trỏi t, nhng hỡnh nh bn hiu qu ca th lc ngi, giỳp chỳng ta nhn bit tt hn v th gii xung quanh 1.3 Cỏc chung liờn quan n x lý nh s Ngi ta chia x lý nh thnh mc: X lý nh mc thp v x lý nh mc cao (th giỏc mỏy) Phng phỏp x lý nh mc thp thng s dng rt ớt kin thc (knowledge) v ni dung hay ng ngha nh X lý nh mc cao da trờn kin thc, mc tiờu v k hoch vic d bỏo thi tit Cú ti 99% lng thụng tin ó bit v th gii xung quanh c nhn bit thụng qua th giỏc lm th no hon thnh nhng mc tiờu ú Th giỏc mỏy mc cao luụn c gng mụ phng nhn thc ca ngi v cú th a nhng quyt nh da vo nhng thụng tin ó bit v nh Vic trang b cho mỏy tớnh cú kh nng th giỏc nh ngi khụng phi l vic d dng Chỳng ta ang sng mt khụng gian 3D, mỏy tớnh c gng phõn tớch i tng khụng gian 3D thỡ nhng b cm bin cú sn (camera) li thng cho nh 2D Nh vy, vic mt mỏt thụng tin ca hỡnh nh s xy Vi nhng cnh ng thỡ s di chuyn ca i tng hay s di chuyn ca camera, tt c nhng vic ú lm cho vic mt mỏt v sai lch thụng tin rt ln X lý nh mc thp v th giỏc mỏy mc cao khỏc vic s dng d liu nh D liu nh mc thp bao gm cỏc nh gc c biu din di dng ma trn nh, cỏc phn t ca ma trn biu din giỏ tr sỏng ca im nh Trong ú d liu nh mc cao u t nhng nh tt, nhng ch nhng d liu cú liờn quan n cỏc mc ớch mc cao mi c a ra, vic gim s lng d liu l ỏng k D liu mc cao din t cỏc thụng tin v ni dung nh Ngy nay, cựng vi s phỏt trin ca ngnh CNTT, chỳng ta mong mun a c nhng hỡnh nh m ngi cú th nhỡn thy c vo mỏy tớnh thc hin cỏc mc ớch khỏc nh: phõn tớch nh, phc hi nh mỏy tớnh cú th hiu v phõn tớch nh thỡ nh cn c mó hoỏ v biu din di dng s gi l nh s Vic x lý nh trờn mỏy tớnh nhm mc ớch phõn tớch nh v phc hi cỏc thụng tin b sai lch ca nh quỏ trỡnh thu nhn 1.3.1 X lý nh mc thp Cỏc k thut x lý nh mc thp c thc hin vi vic thao tỏc trờn cỏc nh s Cỏc phng phỏp x lý nh mc thp c a vo nhng nm 1970 ca th k XX Gn õy, cỏc nh nghiờn cu ang c gng tỡm nhng gii thut cú hiu qu hn v thc hin cỏc gii thut ú trờn nhiu thit b tinh vi mang tớnh k thut cao Vớ d, cỏc mỏy tng t (Parallel machines) ang c s dng giỳp cho vic tớnh toỏn mt lng phộp tớnh khng l Nh vy, x lý nh s l thc hin cỏc phộp x lý i vi nh s trờn ca quỏ trỡnh hot ng trờn hp d liu nh tr nờn d dng hn mỏy tớnh Vic hiu nh, phõn tớch nh v th giỏc mỏy nhm mc ớch nhõn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Mt phc v cha gii quyt c l th t cỏc bc x lý nh mc thp nh th no gii quyt cụng vic c c th v mc S chỳ ý ca bn n cỏc vựng hay cỏc ng vin khỏc cng cú xu hng lm thay i cm nhn ca bn v bc nh tiờu t ng hoỏ ú cha c thc hin Nhng nm 1980 ca Thm mt nh c nhỡn vi mt mt khụng thay i thỡ s cm th k XX, nhiu ỏn trung cho ny s dng cỏc h thng nhn v bc nh ú ca ngi thay i cho dự l rt ớt Cỏc nh chuyờn gia (expert systems), nhng cỏc h thng chuyờn gia khụng gii nghiờn cu ó lm n nh hỡnh nh trc tip trờn vừng mc loi tr bt k quyt c ca chớnh h mt hiu ng no xut hin t s di chuyn ca mt V c nhng Trỡnh t cỏc bc x lý nh sau ó c cụng nhn v ph bin: iu kin ú, giỏc quan ca ngi cng cú th thay i (1) Thu nhn nh: Mt nh c thu vo bi mt b cm bin (nh TV b S din t v bn cht ca nh khụng th hiu c lp tc camera), t v tinh qua cỏc b cm ng (sensor) hay nh, tranh c quột trờn nh tng t c biu din bng mt hm bin Sau s hoỏ, nh scanner nh cú th c thu nhn t nhiu thit b v bng nhiu cỏch Sau c biu din di dng ma trn nh chiu v c gi l nh s Mỏy tớnh ú nh c s hoỏ bin i tớn hiu tng t sang tớn hiu ri rc (ly cú th hiu v x lý nh s nhng s biu din ú khụng thớch hp cho mỏy mu) v s hoỏ bng lng hoỏ múc cú th hiu c Nhng kin thc v nh v nhng thụng tin c rỳt (2) Quỏ trỡnh x lý: L quỏ trỡnh xõy dng li nh, phc hi nh, kh nhiu v tng cng nh t nh l cn thit vic c gng hiu c nhng mng s ú Vớ d: (3) Mó hoỏ v nộn nh: L bc quan trng vic truyn nh c v hin th nh nh mt hm chiu (dựng matlab script) (4) Phõn on nh: Mỏy tớnh c gng tỏch cỏc i tng nh riờng bit Hin th nh di dng ma trn nh (dựng matlab) nh nn Hin th nh vi cỏc chng trỡnh hin th nh (ACDsee trờn h thng Windows) Mụ t v phõn loi i tng mt tng th nh ó c phõn on cng c hiu l mt phn ca quỏ trỡnh x lý nh mc thp C hai s biu din hỡnh nh u cha nhng thụng tin chớnh xỏc nh nhau, nhng quan sỏt hỡnh nh di dng biu din ú thỡ rt khú cú 1.3.2 Nhng khú khn x lý nh s th tỡm s tng ng a S hiu bit v h thng th giỏc ca ngi cũn hn ch 1.4 ng dng ca h thng x lý nh Chỳng ta khụng cú mt s hiu bit rừ v ngi quan sỏt, x lý v lu tr thụng tin trc quan nh th no Chỳng ta thm trớ khụng bit ngi o cht lng nh trc quan v phõn loi nh nh th no Vi cựng mt bc nh thỡ s quan sỏt mi ngi l khỏc - Vn phũng: h thng nhn dng ch, nhn dng ting Anh, ting Vit nhn dng c c ch, nh, bng: - Nhn dng ch OCR (Optical charater Recognition), - Nhn dng nhón OMR (Optical Mark Recognition) S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 - Nhn dng ting Anh Ngoi cú ng dng y hc lm ni cỏc nh, thiờn hc - Nhn dng ting vit khụi phc li nh tỏc ng ca khớ quyn hay nộn nh truyn i xa hoc lu tr - Kim tra sn phm 1.5 Quỏ trỡnh x lý nh s - So sỏnh mu ca sn phm mu vi sn phm mi a Phn thu nhn nh (Image Acquisition) - Kim tra trũn ca chai/l - Nhn dng cụng nghip, y hc, thng mi, iu tra khoỏng sn nh nh cú th nhn qua camera mu hoc en trng Thng nh nhn qua camera l nh tng t (loi camera ng chun CCIR vi tn s 1/25, mi nh - a lý: vộc t hoỏ bn 25 dũng), cng cú loi camera ó s hoỏ (nh loi CCD - Change Coupled - Cỏc phn mm chuyn i nh Raster sang Device) l loi photodiot to cng sỏng ti mi im nh Camera thng vector: MapScan ca Vin dựng l loi quột dũng; nh to cú dng hai chiu Cht lng mt nh thu CNTT, nhn c ph thuc vo thit b thu, vo mụi trng (ỏnh sỏng, phong cnh) TrixSystem R2V v V2R b Tin x lý (Image Processing) - Hot hỡnh: bin i hỡnh hc, búp mộo hỡnh hc Sau b thu nhn, nh cú th nhiu tng phn thp nờn cn a vo - Quõn s - D bỏo thi tit, chỏy rng, l lt, sõu Hỡnh 1.1 Mụ phng quỏ trỡnh bin i hỡnh hc nhiu, nõng tng phn lm nh rừ hn, nột hn c Phõn on (Segmentation) hay phõn vựng nh bnh, khoỏng sn Phõn vựng nh l tỏch mt nh u vo thnh cỏc vựng thnh phn - Thiờn hc, vt lý, sinh hc biu din phõn tớch, nhn dng nh Vớ d: nhn dng ch (hoc mó vch) - An ninh: trờn phong bỡ th cho mc ớch phõn loi bu phm, cn chia cỏc cõu, ch v + Nhn dng võn tay, Water Marking + Nhn dng khuụn mt ngi, Nhn dng ti phm + Du thụng tin nh + Chng bo lc: dựng camera phỏt hin s an ton ni cụng cng, Siờu th - Bar code: nhn dng mó vch a ch hoc tờn ngi thnh cỏc t, cỏc ch, cỏc s (hoc cỏc vch) riờng bit nhn dng õy l phn phc khú khn nht x lý nh v cng d gõy li, lm mt chớnh xỏc ca nh Kt qu nhn dng nh ph thuc rt nhiu vo cụng on ny Nu thc hin tỏch quỏ chi tit thỡ bi toỏn nhn dng cỏc thnh phn c - Cỏc robot t ng phc v tỏch tr nờn phc tp, cũn ngc li nu quỏ trỡnh phõn on c thc hin - Th vin: Dựng camera iu khin robot S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn b tin x lý nõng cao cht lng Chc nng chớnh ca b tin x lý l lc quỏ thụ hoc phõn on sai thỡ kt qu nhn c cui cựng s khụng chớnh xỏc http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 12 Mt s i tng nhn dng khỏ ph bin hin ang c ỏp dng d Biu din nh (Image Representation) Biu din nh l quỏ trỡnh x lý tip sau khõu phõn on hỡnh nh Cỏc vt khoa hc v cụng ngh l: nhn dng ký t (ch in, ch vit tay, ch ký th sau phõn on cú th c mụ t di dng chui cỏc im nh to nờn in t), nhn dng bn (Text), nhn dng võn tay, nhn dng mó vch, ranh gii mt vựng, hoc hp tt c cỏc im nh nm vựng ú nhn dng mt ngi Phng phỏp mụ t thụng qua ranh gii vựng thng c s dng cn f C s tri thc (Knowledge Base) trung s chỳ ý vo hỡnh dng bờn ngoi ca chi tit nh nh cong, cỏc gúc Nh ó núi trờn, nh l mt i tng khỏ phc v ng nột, cnh v.v Biu din vựng thng c s dng chỳng ta quan tõm ti c sỏng ti, dung lng im nh, mụi trng thu nh phong phỳ kộo theo tớnh bờn ca vựng nh nh ng võn (texture) hay hỡnh dng (skeletal) nhiu Trong nhiu khõu x lý v phõn tớch nh ngoi vic n gin húa cỏc u nh sau phõn on cha cỏc im nh ca vựng nh (nh ó phõn phng phỏp toỏn hc m bo tin li cho x lý, ngi ta mong mun bt on) cng vi mó liờn kt vi cỏc vựng lõn cn Vic bin i cỏc s liu ny chc quy trỡnh tip nhn v x lý nh theo cỏch ca ngi Trong cỏc thnh dng thớch hp l cn thit cho x lý tip theo bng mỏy tớnh Vic chn bc x lý ú, nhiu khõu hin ó x lý theo cỏc phng phỏp trớ tu cỏc tớnh cht th hin nh gi l trớch chn c trng (Feature Selection) ngi Vỡ vy, õy cỏc c s tri thc c phỏt huy gn vi vic tỏch cỏc c tớnh ca nh di dng cỏc thụng tin nh lng Cỏc quỏ trỡnh x lý lit kờ trờn u c thc hin di s giỏm sỏt v hoc lm c s phõn bit lp i tng ny vi i tng khỏc phm iu khin da trờn c s cỏc kin thc v lnh vc x lý nh Cỏc kin thc vi nh nhn c Vớ d: nhn dng ký t trờn phong bỡ th, chỳng ta c bn cú th n gin nh v trớ vựng nh ni cú nhng thụng tin cn quan miờu t cỏc c trng ca tng ký t giỳp phõn bit ký t ny vi ký t khỏc tõm, nh vy cú th thu nh vựng tỡm kim e Nhn dng v nn chnh bng ni suy nh Trng hp phc hn, c s kin thc cú th cha danh sỏch tt c Nhn dng l quỏ trỡnh phõn loi vt th da trờn c s cỏc chi tit mụ t nhng h hng cú th gp quỏ trỡnh kim soỏt cht lng thnh phm vt th ú (vớ d cỏc phng tin giao thụng cú nh) Nhn dng nh hoc cỏc nh v tinh cú chi tit cao cỏc h thng theo dừi s thay i cũn l quỏ trỡnh xỏc nh nh, quỏ trỡnh ny thng thu c bng cỏch so mụi trng mt vựng sỏnh vi mu chun ó c hc (hoc lu) t trc Nn chnh bng ni suy g Mụ t (biu din nh) l phỏn oỏn theo ý ngha trờn c s nhn dng Vớ d: mt lot ch s v nột gch ngang trờn phong bỡ th cú th c ni suy thnh mó in thoi Cú nhiu cỏch phõn loi nh khỏc v nh Theo lý thuyt v nhn dng, cỏc mụ hỡnh toỏn hc v nh c phõn theo hai loi nhn dng nh c bn: nh sau s hoỏ s c lu vo b nh, hoc chuyn sang cỏc khõu tip theo phõn tớch Nu lu tr nh trc tip t cỏc nh thụ, ũi hi dung lng b nh cc ln v khụng hiu qu theo quan im ng dng v cụng ngh Thụng thng, cỏc nh thụ ú c c t (biu din) li (hay n gin l mó hoỏ) theo cỏc - Nhn dng theo tham s c im ca nh c gi l cỏc c trng nh (Image Features) nh: biờn nh - Nhn dng theo cu trỳc (Boundary), vựng nh (Region) Mt s phng phỏp biu din thng dựng: S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 14 Biu din bng mó chy (Run-Length Code) th tc trờn cho n tt c cỏc vựng u ng nht Cỏc mó phõn chia Biu din bng mó xớch (Chaine-Code) thnh cỏc vựng to thnh mt cõy phõn chia cỏc vựng ng nht Trờn õy l cỏc thnh phn c bn cỏc khõu x lý nh Trong thc Biu din bng mó t phõn (Quad-Tree Code) t, cỏc quỏ trỡnh s dng nh s khụng nht thit phi qua ht cỏc khõu ú tựy * Biu din bng mó chy theo c im ng dng nh sau c s húa c nộn, lu li truyn Phng phỏp ny thng biu din cho vựng nh v ỏp dng cho nh nh cho cỏc h thng khỏc s dng hoc x lý tip theo Mt khỏc, nh sau phõn Mt vựng nh R cú th mó hoỏ n gin nh mt ma trn nh phõn: s húa cú th b qua cụng on nõng cao cht lng (khi nh cht lng U(m, n) = nu (m, n) thuc R theo mt yờu cu no ú) chuyn ti khõu phõn on hoc b tip khõu U( m, n) = nu (m, n) khụng thuc R Trong ú: U(m, n) l hm mụ t mc xỏm nh ti ta (m, n) Vi cỏch biu din trờn, mt vựng nh c mụ t bng mt cỏc chui s hoc Gi s chỳng ta mụ t nh nh phõn ca mt vựng nh c th hin theo to phõn on chuyn trc tip ti khõu trớch chn c trng sau ú thc hin nõng cao cht lng nh (tng sỏng, tng phn, lc nhiu) hoc khụi phc nh (hi phc li nh tht nh nhn c b mộo) v.v 1.6 Cỏc thnh phn c bn ca h thng x lý nh (x, y) theo cỏc chiu v c t ch i vi giỏ tr ú dng mụ t cú th l: (x, y)r; ú (x, y) l to , r l s lng cỏc bit cú giỏ tr liờn tc theo chiu ngang hoc dc * Biu din bng mó xớch Phng phỏp ny thng dựng biu din ng biờn nh Mt ng bt k c chia thnh cỏc on nh Ni cỏc im chia, ta cú cỏc on thng k tip c gỏn hng cho on thng ú to thnh mt dõy xớch gm cỏc on Cỏc hng cú th chn 4, 8, 12, 24, mi hng c mó hoỏ theo s thp phõn hoc s nh phõn thnh mó ca hng Hỡnh 1.2 Cỏc thnh phn chớnh ca h thng x lý nh * Biu din bng mó t phõn - Thit b thu nhn hỡnh nh: L thit b bin i quang-in, cho phộp Phng phỏp mó t phõn c dựng mó hoỏ cho vựng nh Vựng nh bin i hỡnh nh quang hc thnh tớn hiu in di dng analog hay trc u tiờn c chia lm bn phn thng l bng Nu mi vựng ó ng tip di dng s Cú nhiu dng cm bin cho phộp lm vic vi ỏnh sỏng nht (cha ton im en (1) hay trng (0)), thỡ gỏn cho vựng ú mt mó v nhỡn thy hoc hng ngoi Hai loi thit b bin i quang - in ch yu khụng chia tip Cỏc vựng khụng ng nht c chia tip lm bn phn theo thng c s dng l ốn ghi hỡnh in t v chip CCD (Charge Couple Device - linh kin ghộp in tớch) S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 15 16 - B nh v ngoi: Trong cỏc h thng x lý nh s thng cú dung lng rt ln dựng lu tr nh tnh v ng di dng s Vớ d, lu mt - Mỏy tớnh: Cú th l mỏy tớnh bn cng nh siờu mỏy tớnh cú chc nng iu khin tt c cỏc b phn chc nng h thng x lý nh s nh s en trng kớch thc 1024x1024 im, mi im c mó húa bng bits Mt h thng x lý nh c bn cú th gm: Mỏy tớnh cỏ nhõn kốm theo cn b nh ~ 1MB lu mt nh mu khụng nộn, dung lng b nh phi v mch chuyn i ho VGA hoc SVGA, a cha cỏc nh dựng kim tng lờn gp B nh s h thng x lý nh cú th chia lm loi: tra cỏc thut toỏn v mt mn hỡnh cú h tr VGA hoc SVGA Nu iu kin 1- B nh m mỏy tớnh lu nh quỏ trỡnh x lý B nh ny phi cú kh nng ghi/c rt nhanh (vớ d: 25 hỡnh/s); cho phộp, nờn cú mt h thng nh Hỡnh 1.2 bao gm mt mỏy tớnh PC kốm theo thit b x lý nh Ni vi cng vo ca thit b thu nhn nh l mt 2- B nh ngoi cú tc truy cp tng i nhanh, dựng lu thụng tin thng dựng Cỏc b nh ngoi cú th l cng, th nh flash v.v 3- B nh dựng lu tr d liu Loi b nh ny thng cú dung video camera, v cng ni vi mt mn hỡnh Thc t, phn ln cỏc nghiờn cu ca chỳng ta c a trờn nh mc xỏm (nh en trng) Bi vy, h thng s bao gm mt thit b x lý nh en trng v mt mn hỡnh en trng lng ln, tc truy cp khụng cao Thụng dng nht l a quang ghi ln nh mc xỏm c ỏp dng nhiu lnh vc nh sinh vt hc hoc (ROM) hoc nhiu ln (ROM) nh a DVD cú dung lng 4.7GB (mt mt) cụng nghip Thc t ch rng bt k ng dng no trờn nh mc xỏm Ngoi h thng x lý nh cũn s dng cỏc thit b cho phộp lu nh trờn vt liu khỏc nh giy in, giy in nhit, giy trong, ú cú th l mỏy in phun, in laser, in trờn giy nh c bit bng cụng ngh nung núng v.v - B x lý nh chuyờn dng: S dng chip x lý nh chuyờn dng, cú kh nng thc hin nhanh cỏc lnh chuyờn dựng x lý nh Cho phộp thc hin cỏc quỏ trỡnh x lý nh nh lc, lm ni ng bao, nộn v gii nộn video s v.v Trong b x lý nh thng tớch hp b nh m cú tc cao - Mn hỡnh hin th: H thng bin i in - quang hay ốn hỡnh (en trng cng nh mu) cú nhim v bin i tớn hiu in cú cha thụng tin ca nh (tớn hiu video) thnh hỡnh nh trờn mn hỡnh Cú hai dng display c s dng rng rói l ốn hỡnh CRT (Cathode-Ray Tube) v mn hỡnh tinh th lng LCD (Liquid Crystal Display) ốn hỡnh CRT thng cú kh nng hin th mu sc tt hn mn hỡnh LCD nờn c dựng ph bin cỏc h thng x lý nh chuyờn nghip S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn cng ng dng c trờn nh mu Vi lý ú, h thng ban u nờn ch bao gm cỏc thit b thu nhn v hin th nh en trng Vi nh mu, nờn s dng mt h thng mi tr trng hp bn cn mt camera, TV mu v mt mn hỡnh a tn s (vớ d nh: NEC MultiSync, Sony Multiscan, hoc Mitsubishi Diamond Scan) hin th nh mu Nu kh nng hn ch, cú th dựng PC kốm theo, v mch VGA v mn hỡnh VGA, dng nh c 1.7 Nn chnh bin dng 1.7.1 Khỏi nim nn chnh bin dng Nn chnh bin dng thc hin vic bin i hỡnh hc gia hai nh: nh ngun v nh ớch S bin i hỡnh hc nh ngha mi quan h gia cỏc im nh ngun v im nh ớch Mi quan h ny cú th c xỏc nh bng cỏc hm toỏn hc c ỏp dng trờn ton b nh hoc ch trờn mt vựng nh no ú Trong nhiu trng hp ngoi vic xỏc nh cỏc hm toỏn hc nn chnh nh, cũn phi xỏc nh thờm cỏc c trng s dng quỏ trỡnh nn chnh S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 17 18 Xột v mt tỏc ng ca thut toỏn nn chnh thỡ cú hai khuynh hng: a K thut da trờn vic phõn vựng nh: trc tiờn khụng gian ca tỏc ng ton cc v tỏc ng cc b to tỏc ng ton cc ta ỏp dng nh ngun c chia thnh mt cỏc vựng nh Tng t nh vy, nh ớch thut toỏn, tiờu nh i vi mi im nh Cũn tỏc ng cc b thỡ cng c chia thnh cỏc vựng nh tng ng Sau ú nh c nn vic nn chnh ch ỏp dng trờn mt s vựng nh, cỏc vựng khỏc gi nguyờn Cỏc thut toỏn nn chnh ton cc cú tc x lý tng i nhanh Tuy nhiờn ch ỏp dng c i vi cỏc yờu cu n gin nh co, gión nh, búp mộo c nh thnh t giỏc hay mt s hiu ng khỏc nh mt cỏ, kớnh nỳp v.v Thut toỏn nn chnh cc b cho kt qu n tng hn Tuy nhiờn cú th chnh bng cỏch chuyn i tng ng mi vựng ca nh ngun thnh mnh ca nh ớch Mt nhng phng thc u tiờn ca k thut da trờn phõn mnh l thut toỏn nn chnh 2-pass mesh Vi phng thc ny, mi chuyn i 2-pass s thay th mt chuyn i 2-D thnh mt dóy cỏc chuyn nn chnh theo tng vựng, phi xỏc nh thờm cỏc c trng Ngoi vic i 1-D trc giao Ngoi cũn cú cỏc phng thc nn chnh da trờn phõn xõy dng thut toỏn cng tng i phc vựng khỏc nh phõn vựng da trờn phõn hỡnh tam giỏc v.v b K thut nn chnh da trờn cỏc im c trng: ngi ta dựng cỏc im quan trng lm ỏnh x c s, tc l ó xỏc nh c trc ỏnh x ca cỏc im c trng T cỏc cp im c trng tng ng trờn nh ngun v nh ớch ta xỏc nh c ỏnh x ca cỏc im cũn li xut phỏt t v trớ a) nh gc b) nh qua x lý Hỡnh 1.3 Vớ d v nn chnh bin dng Nn chnh bin dng bng hỡnh hc thc cht l mt khõu x lý nh Vi mi mt dng nh tu theo mc , hin trng v chng loi nh m ca nú trờn nh gc Mt s phng thc da trờn im c trng coi nn chnh nh l mt hm ni suy d liu tha S dng hm ni suy ni suy tt c cỏc im cũn li c K thut nn chnh da trờn vector: k thut ny s dng cỏc cp ngi ta s dng ng dng no phự hp nht x lý vector lm c s bin i nh Beier v Neely l nhng ngi u tiờn 1.7.2 Mt s k thut x lý nh s dng nn chnh bin dng xut k thut ny Mi cp vector nh ngha mt ỏnh x ta gia chỳng Thụng thng ngi ta phõn k thut nn chnh thnh loi c bn: dch chuyn ca bt k im no nh s bng tng trng s ca cỏc ỏnh x tt c cỏc cp vector ó c xỏc nh - K thut nn chnh da trờn phõn vựng nh - K thut nn chnh da trờn cỏc im c trng - K thut nn chnh da trờn vector thuc nh A cú khung li l Ma nh N cú khung li l Mb õy l - K thut nn chnh da trờn khung li S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn d K thut nn chnh da trờn khung li: S dng cỏc hm bin i nhm a cỏch thc xỏc nh tt c cỏc im tng ng vi tng im nh cụng vic cn thit thc hin nn chnh mt nh hay i tng nh bt k http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 41 42 2.3 K thut nn chnh da trờn c s vector Giỏ tr u th hin chiu di ca on thng v v l khong cỏch ti ng Trong trng hp trờn gia cỏc im iu khin khụng cú s rng buc no Khi cỏc im c trng c xỏc nh cho chỳng to thnh tng cp im, tc l cỏc vector, ta s cú phng thc nn chnh trờn c s cỏc vector a Chuyn i vi mt cp vector thng Giỏ tr ca u tng t n im nh tin t P n Q v nh hn hoc ln hn thỡ s vt qua vựng gii hn Giỏ tr ca v l khong cỏch t im nh n on thng Nu cú mt cp vector thỡ thut toỏn bin i c cho nh sau: Vi mi im nh X trờn nh ớch: Xột trng hp ch cú mt cp vector: PQ trờn nh ớch v PQ trờn nh ngun Khi ú vi mi im X trờn nh ớch, im X tng ng vi X trờn nh ngun c tớnh nh sau: Tỡm cp giỏ tr tng ng (u,v) Tỡm im X trờn nh ngun da trờn (u,v) va xỏc nh ImgDestination.X = ImgSource.X PX PQ u PQ PX perpendicular ( PQ) V PQ t A ' B ' = perpendicular( P ' Q ' ) X ' P'u (Q'P' ) v (B' A' ) Hỡnh 2.14 Cp on thng n Trong ú: Perpendicular() tr li vector vuụng gúc, cựng chiu di vi vector vo Hng ca perpendicular() cú th chn mt hai hng: Hỡnh 2.15 minh ho cho thut toỏn, cỏch tỡm im X bit PQ, PQ v im nh X Nu quay perpendicular() mt gúc 900 theo chiu kim ng h quanh gc ca vector perpendicular() thỡ perpendicular() cú hng trựng vi hng ca vector vo Nu quay perpendicular() mt gúc 900 ngc chiu kim ng h quanh gc ca vector perpendicular() thỡ perpendicular() cú hng trựng vi hng ca vector vo Hỡnh 2.15 Mt s kt qu minh ca thut toỏn Nu ó chn hng no thỡ sut quỏ trỡnh thc hin bin i phi tuõn theo hng ó chn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Trong ú nh gúc trờn bờn trỏi l nh gc, cỏc nh cũn li l cỏc nh kt qu vi on thng c xỏc nh tng ng http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 43 44 For mi vector PiQi b Chuyn i vi nhiu cp vector Bin i vi nhiu cp vector s phc hn so vi mt cp vector Trong Tớnh u, v da trờn Pi,Qi thut toỏn ny chỳng ta s tớnh toỏn thờm cỏc giỏ tr weight cho s bin i ca Tớnh Xi da trờn u,v v PiQi tng vector Mi im X s c tớnh toỏn cho tng cp vector dch chuyn Di=Xi-X Di=Xi-X o s sai khỏc gia v trớ ca im nh ngun v ớch Mt trng s dist = khong cỏch t X ti PiQi da trờn nhng dch chuyn ny s c tớnh toỏn Trng s ny s c xỏc weight= ((lengthp)/(a+dist))b nh bi khong cỏch t X n vector Giỏ tr trng s ny c thờm vi X xỏc nh im X cn ly trờn nh ngun Trng hp vector n s l mt trng hp c bit ca trng hp nhiu vector nu nh giỏ tr weight khụng bao gi l ti mi im trờn nh Giỏ tr weight l ln nht nu im nh nm DSUM=DSUM+Di*weight weightsum=weightsum+weight X=X+DSUM/weightsum ImgDestination.X=ImgSource.X ỳng trờn vector v s l nht nu nú nm xa vector nht length p Cụng thc tớnh weight c cho nh sau: W (a dist ) b Trong ú: Length l chiu di ca vector, dist l khong cỏch t im nh n vector, a, b, p l cỏc hng s dựng thay i quan h gia cỏc vector Nu a tin ti v dist ỳng bng thỡ weight tin ti vụ cc Khi ú im nh nm trờn vector gc s c ỏnh x ỳng n v trớ tng ng trờn vect ớch Giỏ tr a ln s cho kt qu nn chnh tt hn (trn hn) Giỏ tr b th hin s tỏc ng ca chiu di vector n cỏc im nh Nu b ln thỡ im nh ch b tỏc ng bi mt vector cú khong cỏch n nú ngn nht Nu b=0 thỡ im nh Hỡnh 2.16 Nhiu cp vector Hỡnh 2.16 l mt minh ho cho vic tớnh toỏn im X trờn c s bit X v cỏc cp vector tng ng s b tỏc ng nh i vi mi vector Giỏ tr hay s dng ca b l [0.5;2] Giỏ tr ca p l [0;1] Nu p = thỡ tt c cỏc weight khụng ph thuc vo chiu di vector Nu p=1 thỡ vector no di hn s cú weight ln hn Thut toỏn c cho nh sau: For mi im X trờn nh ớch DSUM=(0,0) Hỡnh 2.17 Kt qu ca thut toỏn Weightsum =0 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 45 46 Vi k thut vector thc hin búp mộo mt hỡnh nh thỡ hỡnh nh Gi s khung li Ma v Mb ca hai nh A v B nh hỡnh v: khụng cũn trng thỏi ban u na, nhiờn cỏc ta ỏnh x sang nh ớch thỡ mt s pixel nh s khụng th ỏnh x sang c, vỡ vt s khú khn cho vic chuyn i mu ca nh Vic xỏc nh li mu sc cho nh li phi s dng n thut toỏn tụ mu (theo ln, theo dũng, ) Nhng s dng c cỏc thut toỏn ny thỡ vic tỡm ta ca cỏc im nh l rt quan trng Hỡnh 2.18 cho thy búp mộo nh thỡ ta thay i ph thuc vo hm chuyn i f, hm ny cú th c xỏc nh bng thut toỏn vector nh ó trỡnh by trờn x = fx(u,v) y = fy(u,v) Hỡnh 2.19 Khung li B-Spline ca hai nh giai on quột ngang chỳng ta s ch quan tõm n cỏc ng BSpline dc trờn c hai nh v xp chng chỳng vi Chỳ ý rng cú mt s tham chiu mt - mt gia cỏc ng B-Spline dc ny Chỳng ta s quột tng dũng ngang t trờn xung di, vi mi dũng quột ngang chỳng ta s xỏc nh giao ca nú vi cỏc ng B-Spline Cỏc bc cn lm i vi ng quột ngang cú phng trỡnh y=a c xỏc nh nh sau (xem minh ho hỡnh 2.20): Xõy dng mt h trc to hai chiu Hỡnh 2.18 Ta nh thay i búp mộo Xõy dng cỏc im, mi im ny nhn giỏ tr honh giao im ca ng quột ngang vi cỏc ng B - Spline ca nh A lm honh v honh 2.4 K thut nn chnh da trờn khung li giao im vi ng B-Spline tng ng vi nú trờn nh B lm tung 2.4.1 Xõy dng hm bin i Xõy dng mt ng cong i qua tt c cỏc im ny Hm bin i c trỡnh by sau õy s ch cỏch thc xỏc nh tt c cỏc im tng ng vi tng im nh thuc nh A cú khung li l Ma nh N cú khung li l Mb õy l cụng vic cn thit thc hin nn chnh mt nh hay i tng nh bt k Cụng vic ny c tin hnh qua hai giai on: quột ngang v quột dc Do hai giai on ny c thc hin tng t nờn chỳng ta ch trỡnh by i din mt giai on l giai on quột ngang Hỡnh 2.20 Xỏc nh cỏc im tng ng cho mi dũng quột S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 47 48 ng cong hỡnh 2.20 l ỏnh x honh ca cỏc im cú tung nh cỏc cp im c trng, ta cha cú mt phng phỏp hiu qu no cho phộp t ng nhn bit cỏc mt ny Vỡ th khụng cũn phng phỏp no l a ca hai nh A v B Vi cỏch xỏc nh ta im nh thut toỏn khung li thỡ ta cú th xỏc nh c ta ca cỏc im nh ỏnh x sang nh ớch Theo cụng thc cosi thỡ ta ú cú th xỏc nh theo cụng thc sau: khỏc l nh s tr giỳp ca ngi mt cỏch th cụng Vic xỏc nh cỏc mt ng ngha vi vic chia nh thnh cỏc vựng a giỏc m cỏc nh ca a giỏc l cỏc im c trng Thc t ngi ta cng cú th nn chnh c m khụng cn bc xỏc Quay mt gúc : nh cỏc mt ca i tng cn nn chnh Vỡ trờn c s cỏc im c trng x = ucos - vsin ó chn, dựng phng phỏp ni suy da trờn li tam giỏc v cỏc im c trng l tỡm c cụng thc bin i i vi mi im nh cn y = usin + vcos ni suy Tuy nhiờn s gp phi mt s khú khn sau: Mụ t bng hỡnh nh nh sau: Khi lng tớnh toỏn tng lờn Bi vỡ: i vi mi im nh bt k cn ni suy thỡ ta phi xột nh hng ca tt c cỏc im c trng ca nh i vi im ú Ngha l, mt im nh ca vựng ny thc cht ch cn xột s nh hng ca cỏc im c trng thuc vựng ú n nú nhng lm theo cỏch khụng phõn vựng thỡ phi Quay 300 xột n c nhng im c trng ca cỏc vựng cũn li Hỡnh 2.21 Cỏch xỏc nh ta mi Vic ni suy thiu chớnh xỏc Do ú hiu qu nn chnh khụng cao Chớnh vỡ nhng nhc im trờn khụng nh ngha rừ rng cỏc 2.4.2 Nhn xột kt qu õy l thut toỏn cú cht lng u tiờn, nhiờn nú cng cha tht tt Thi gian chy tng i lõu phi lm vic vi cỏc ng cong phc l B-Spline mt cn ni suy nờn õy s s dng phng phỏp chia nh thnh cỏc vựng cn ni suy riờng bit nhm mc ớch xõy dng khung cho i tng cn nn chnh 2.6 Cỏc mụ hỡnh nn chnh s dng phn mm IrasC Cn nhiu tng tỏc ca ngi s dng vic xõy dng khung li Trong nhiu trng hp mụ hỡnh khung li khụng phự hp 2.5 Xõy dng khung nn chnh 2.6.1 Cỏc mụ hỡnh nn chnh IrasC Núi chung mc ớch ca quỏ trỡnh nn l chuyn i cỏc nh quột ang to hng ct ca cỏc pixel v to trc a (to thc - h to a Vn t õy l phi xỏc nh c cỏc cp mt tng ng gia lý hoc to phng) õy l bc quan trng nht quỏ trỡnh thnh lp nh gc c chp vo cn nn chnh v nh ớch Cng ging nh vic xỏc nh s vỡ nú nh hng ti ton b chớnh xỏc ca nh sau c s hoỏ S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn http://www.lrc-tnu.edu.vn 49 50 da trờn nn nh Quỏ trỡnh ny c da trờn to ca cỏc im khng ch 2.6.2 Quỏ trỡnh nn chnh nh nh, to ca cỏc im khng ch tng ng trờn file.dgn v mụ hỡnh c Quỏ trỡnh nn nh c tin hnh qua cỏc bc sau: chn nn Cỏc mụ hỡnh nn c vit sn phn mm IrasC Phn mm IrasC nhm phc ph cỏc thao tỏc x lý nh raster, cho phộp hin th, x lý nõng cao cht lng hỡnh nh v xut cỏc d liu raster phc v cho cỏc ng dng khỏc Phn mm ny cho phộp x lý nh hng khụng, v tinh hoc bt kỡ loi d liu dng raster ó c quột v lu tr di dng tin Cỏc im nh cỏc tin ny c hin th vi phm vi mu rng v m nht khỏc Cú th hin th n sc (en trng), nh a ph mu hoc nh t hp mu + File.dgn c to trờn c s file seed c khai bỏo chun v h thng to + Ton b cỏc tham s khỏc nh n v o di, o gúc n v o trờn to phng, to a lý c khai bỏo rừ rng v y - Thu thp cỏc im khng ch vo file.dgn: Sau m hoc to file * Mụ hỡnh Hermert: L mụ hỡnh chuyn i tuyn tớnh cú kh nng hiu chnh c s xoay, s dch chuyn, t l chiu di trờn hai trc x v y l mt hng s Phộp ly mu mụ hỡnh ny l t la chn Mụ hỡnh nn chuyn ny ch s dng nn file quột t bn , nhiờn cng ớt c s dng: mi, ta ln lt nhp cỏc im khng ch to - M hin th file nh - La chn phng phỏp nn nh: Modul IrasC cung cp cho ngi s dng by phng phỏp nn, ta cú th chn phng phỏp nn phự hp t nỳt tu chn Model hp hi thoi Residual Sau chn xong phng * Mụ hỡnh Affine: L mụ hỡnh chuyn i tuyn tớnh cú kh nng hiu chnh s xoay, s dch chuyn nghiờng v t l Mụ hỡnh chuyn i ny thng c ỏp dng nn file quột t bn Phộp ly mu mụ hỡnh ny l tu chn phỏp nn, kt qu nn s c xut File*.itm, ta cn ghi file ny vo b nh tin x lý sau ny - La chn phng phỏp ly mu: i vi phng phỏp nn c la chn l phi tuyn tớnh thỡ vic ly mu l bt buc cũn i vi phng phỏp * Mụ hỡnh Projective: L mụ hỡnh chuyn i theo nguyờn lý hỡnh hc chiu, tc l ỏp v gn mt h thng li khụng song song vo mt h thng li song song Mụ hỡnh chuyn i ny thng ỏp dng cho nh hng khụng Phộp ly mu mụ hỡnh ny l bt buc nn l tuyn tớnh thỡ vic ly mu l tu chn - Tin hnh nn nh: Sau chn xong phng phỏp ly mu ta s tin hnh nn nh Quỏ trỡnh nn c tin hnh theo hai bc l nn s b v nn chớnh xỏc * Polynomial Equations: L mụ hỡnh chuyn i xõy dng trờn cỏc cụng thc toỏn hc phc Mụ hỡnh chuyn i ny c phõn thnh nhiu bc khỏc trờn c s s m cao nht ca cỏc a thc chuyn i bc hai, bc ba, bc bn v bc nm S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn - M file.dgn: c m mụi trng MicroStation dựng nn nh cn tho cỏc yờu cu sau: + Nn s b c la chn theo phng phỏp nn Affine hoc Project Trong sn xut hin ngi ta thng hay s dng phng phỏp nn Affine vỡ theo nh phng phỏp ny thỡ nn ta ch cn nn ba im cng cú th t chớnh xỏc cn thit http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 51 52 + Nn chớnh xỏc c la chn theo phng phỏp nn Affine vỡ phng phỏp nn ny cho chớnh xỏc rt cao S lng im cn nn ti a l 25 im gm im mu khung, cỏc mt li v cỏc im dn tri u trờn khung bn tr to (hng - ct) mi s c cp nht tc thi v sai s RMS cng s c tớnh toỏn li - Ngi s dng cú th xoỏ im khng ch cú sai s ln bng cỏch chn im khng ch ri xúa - ỏnh giỏ sai s ca cỏc im khng ch ca cỏc im thu nhn: Sai s v trớ to v v trớ trờn nh ca cỏc im khng ch - Trong trng hp khụng mun xoỏ im khng ch nhng loi b im ny danh sỏch tớnh toỏn, v nn chnh nh, ngi s dng cú th - Lu file nh: Sau thc hin cỏc sa i trờn nh nh iu chnh sỏng ti v tng phn xoay nh, ghộp nh, nn nh, ta s lu nh sa i vo file nh gc ó m giu im ú i - Ngc li vi thao tỏc ny, ngi s dng cú th np li cỏc im khng ch ó la chn trc õy t file ó lu * Vi phn mm nn chnh, cỏc bc c th nh sau: - M nh bng phn mm Ngi s dng cn cp nht to thc (to nh) ca im khng ch kt thỳc vic chn im khng ch th nht - Tin hnh cỏc bc chn im khng ch nh vy cho ti s lng im khng ch t yờu cu k thut - bt u vic nn chnh hỡnh hc nh, chng trỡnh s hin th ngi s dng la chn nh cn nn - Khai bỏo phng phỏp nn Warp Method theo bc 1, hoc 3; la chn tờn tin lu nh s nn Nu b nh c chn, nh kt qu s c lu tm b nh ca mỏy v s b xoỏ i kt thỳc chng trỡnh sau ú - Khi s lng im khng ch t im tr lờn, sai s trung bỡnh ngi dựng cú th bt u quỏ trỡnh nn nh RMS s c chng trỡnh tớnh toỏn t ng cho mi im v cho hp - Kt qu cht lng ca nh ph thuc rt nhiu vo cụng on la im Sai s ny c hin th Trong trng hp ny chớnh xỏc ti chn im khng ch nh hn ch sai s, thụng thng, cỏc im khng thiu cho vic nn chnh hỡnh hc cn t phi nh hn hoc bng 1.0, ch c la chn cho chỳng phõn b u trờn ton b din tớch s nn, tng ng vi sai s v trớ cc i l mt pixel nh Cỏc im khng ch ng thi, bao ph c ti ng biờn (theo khung hỡnh) ca nh Sai s s phi c chn nhng v trớ ớt cú bin i nh ngó ba ng, hoc a vt chn im nn RMS Error cng nh thỡ chớnh xỏc ca kt qu s cng cao rừ nột nh to nh Tng s im khng ch cho mt cnh nh ti thiu phi t 15 im La - Sau la chn cỏc im khng ch, hin th danh sỏch cỏc im khng ch ngi s dng cú th xem li cỏc v trớ im khng ch ó chn trờn nh bng cỏch chn im ú danh sỏch - Sau kt thỳc quỏ trỡnh nn nh, nh mi ó nn s c lu vo mt tin (nh trng hp ang trỡnh by, cú th thy, vi sai s RMS - ụi mt s im khng ch cú sai s ln quỏ thỡ ngi s dng cú th thay i li v trớ im bng cỏch chn im ú trờn nh ri Update Giỏ S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn chn bc nn nh l http://www.lrc-tnu.edu.vn Error = 0.931164, nh kt qu t chớnh xỏc khỏ cao Cỏc i tng trờn nh trựng khớt vi S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 53 54 - Khi phi ghộp nhiu cnh nh vi to mt nh ln hn, cỏc nh thnh phn cn c nn chnh hỡnh hc t trc nh sau ó nn chnh hỡnh hc cú th c s dng vic phõn loi gii oỏn cỏc i tng hoc to bỡnh nh cho khu vc Hỡnh nh cú th c s dng phng phỏp ni suy Cú ớt nht hai cỏch c s dng to mt hỡnh nh bng cỏch la chn bt k mt phng phỏp búp mộo no: - Cỏch 1: Phng phỏp chuyn tip (lp bn ): mt bn cú th cú Phng trỡnh chuyn i to cú dng: c t cỏch chuyn tip cỏc hỡnh nh t v tinh sau ú thc hin nn chnh Bc 1: x = a0 + a1x + a2 y, (1) v ni suy y = b0 + b1y + b2 y - Cỏch 2: c tớnh loi cong vờnh din gia nhng hỡnh nh liờn tip Cú th s dng cỏc k thut d oỏn lung quang hc Bc 2: x = c0 + c1x + c2y + c3xy + c4x2 + c5y2, (2) y = d0 + d1x + d2y + d3xy + d4x2 + d5y2, Bc 3: x = g0 + g1x + g2y + g3xy + g4x2 + g5y2 + g6xy2 + g7xy2 + g8x3+ g9y3 (3) y=h0+h1x+ h2y + h3xy + h4x2 + h5y2 + h6xy2 + h7xy2 + h8x3+h9y3 Trong ú, x, y l to ca nh cha nn, x,y l to ca nh nn a0 h9 l cỏc h s ca phng trỡnh chuyn i Túm li: Trong mt nh cú th b thay i vi nhiu cỏch khỏc Nn chnh cú th hiu l ta i thay i cỏc im nh bng vic ỏnh x t im nh ny ti im nh khỏc m khụng thay i mu sc iu ny cú th da vo cỏc thut toỏn cú sn nh thut toỏn ni suy, thut toỏn tụ mu, bn thõn cỏc pixel nh cú th c thay i bng vic ỏnh x Nu cỏc chc nng l song ỏnh thỡ cú th thay i ngc li vi cỏc nh ngun Cỏc phng phỏp nn chnh cho thy: Hỡnh nh b búp mộo cú th mụ phng bng quang hc Hỡnh nh cú th c xem nu chiu lờn mt b mt cong hoc c nhõn ụi (iu ny thng c thy rừ kộo gión hỡnh nh) Hỡnh nh cú th c phõn chia thnh tng a giỏc v a giỏc mộo S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 55 56 Ta mong mun cỏc mt ca sỏch sau nn chnh s l cỏc hỡnh bỡnh Chng NG DNG NN CHNH BIN DNG hnh Vỡ th phi cú mt mu nh lm khung bin i nh ban u v hỡnh dng nh mu ó chn Mu nh lm khung phi tha món: L khung ca mt hỡnh hp cú hỡnh dng gn vi hỡnh dng ca cun sỏch Nh ó núi chng Cỏc phng phỏp nn chnh u cho hỡnh c thu nhn vo t th nhỡn thy ba mt tng ng vi ba mt ca cun nh sau nn chnh cú cht lng khỏ tt ng vi mi im ca nh gc u tỡm c v trớ tng ng ca nú bờn nh ớch Sau iu ny c thc hin vi tt c cỏc im cn xột nh gc thỡ nh ớch thu c cú hỡnh hi tho sỏch Cú kớch thc khụng sai khỏc nhiu so vi kớch thc ca cun sỏch iu kin u bi yờu cu nhng cú nhiu im nh ớch cha cú im no t nh gc ỏnh x sang nờn cỏc im ú mang mu nn Nhng im nh ớch m khụng cú im nh nh gc ỏnh x sang gi l nhng l hng vỡ vy chỳng ta phi s dng thờm thut toỏn tụ mu v thut toỏn ni suy nhm lp i nhng khuyt im sau nn chnh Vy hỡnh nh sau nn chnh s cú hỡnh dng nh ban u nh vo cỏc phng phỏp nn chnh nh phng phỏp bỡnh phng nht,Sau õy chỳng ta i vo ng dng c th ca mt vi phng phỏp nn chnh nh núi chung v phng phỏp bỡnh phng nht núi riờng ú l i nn chnh mt cun sỏch 3.1 Nn chnh mt cun sỏch Hỡnh 3.1 nh gc v mụ hỡnh khung mu Ba mt ca cun sỏch (hỡnh hp) chp vo s c nn chnh thnh ba mt tng ng ca mt hỡnh hp cú kớch thc tng t Nh vy, t l phi xỏc nh c cỏc cp mt tng ng gia sỏch v hỡnh hp, cụng vic ny da vo thut toỏn xỏc nh cỏc im c trng chỳng ta ó i tng cn nn chnh l nh ca mt cun sỏch (i tng cú dng hỡnh hp) c chp vo cho nhỡn thy c ba mt ca nú (di dng hỡnh 3D) trỡnh by chng ca lun Cng ging nh vic xỏc nh cỏc cp im c trng, ta cha cú mt phng phỏp hiu qu no cho phộp t ng nhn bit cỏc mt ca cun sỏch Vỡ th khụng cũn phng phỏp no Cụng vic cn nn chnh l: - Nn chnh cỏc mt ca cun sỏch (vt hỡnh hp) cho sau nn chnh cỏc mt ca cun sỏch khụng b cong (cú dng hỡnh bỡnh hnh), cỏc mộp khụng b nhn v hỡnh nh ca cỏc mt nhỡn rừ hn khỏc l nh s tr giỳp ca ngi mt cỏch th cụng Vic xỏc nh cỏc mt ng ngha vi vic chia nh thnh cỏc vựng a giỏc m cỏc nh ca a giỏc l cỏc im c trng Trong bi toỏn c th ny ta phi xỏc nh c ba a giỏc tng ng vi ba mt ca cun sỏch - Sau nn chnh cỏc mt, ỏp dng cỏc k thut lm p nh thu c nh cú mu sc, ng nột rừ v p hn Yờu cu t l: S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 57 58 Hỡnh 3.4 nh nn chnh v c lm trn Hỡnh 3.2 Xỏc nh cỏc im c trng trờn nh v khung mu Thc t ngi ta cng cú th nn chnh c m khụng cn bc xỏc nh cỏc mt ca nú Vỡ trờn c s cỏc im c trng ó chn, dựng phng phỏp ni suy da trờn li tam giỏc v cỏc im c trng l tỡm 3.2 Gii thiu chng trỡnh 3.2.1 Mụ t cỏc chc nng chng trỡnh 3.2.1.1 Chc nng qun lý cỏc Style (nh mu) c cụng thc bin i i vi mi im nh cn ni suy (cỏc phng phỏp Chc nng ny phn mm ci t ó a mt s khung nh lm mu nn chnh Ngi dựng phi chn khung lm mu cho phự hp mi cú ni suy ó trỡnh by chng ca lun vn) Tuy nhiờn, nu lm nh vy th thc hin nn chnh mt cỏch chớnh xỏc Cỏc bc thc hin nh sau: i vi bi toỏn c th ny thỡ s gp phi mt s khú khn ú l lng tớnh toỏn s tng lờn, vic ni suy thiu chớnh xỏc hiu qu nn chnh B1: M mt nh lm mu ó cú sn B2: To cỏc im c trng nh ngha khung i tng bng vic to khụng cao Vỡ th nn chnh cun sỏch lun ó trỡnh by rt rừ cỏc im c trng tng ng trờn khung nh lm mu vic tỡm cỏc mt c trng da vo thut toỏn tỡm im c trng B3: nh ngha cỏc mt nhỡn thy ca i tng nh õy phi nh ngha mt ca cun sỏch hoc hỡnh hp Mi mt c xỏc nh bi bn im c trng tng ng vi bn gúc ca mt B4: Lu mu va nh ngha: lu nh mu cựng vi cỏc im c trng Cỏc Style c lu cú phn m rng l sty Vỡ vy m ta cú chc nng qun lý style Hỡnh 3.3 nh gc v nh c nn chnh Sau nn chnh, hỡnh nh ca cun sỏch s cú hỡnh dng ging nh khung mu, cỏc khuyt im nh cong vờnh, l hng s khụng cũn cun sỏch tr nờn p v rừ nột hn cú th lm trn nh bng phng phỏp ni suy, ú ta thu c hỡnh nh cun sỏch nh mong mun S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.2.1.2 Chc nng qun lý cỏc im c trng Nh ó núi n chng thc hin nn chnh c nh gc, thỡ ta phi tỡm c cỏc im c trng Cỏc im c trng nh hng trc tip n cht lng nn chnh Vỡ vy vic qun lý cỏc im c trng l cn thit B1: Thờm cỏc im c trng vo nh cn nn chnh (nh gc) S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 59 60 B2: Xoỏ mt im c trng bt k nh cn nn chnh B2: Ghi li trng thỏi lm vic lờn file c B3: Xoỏ tt c cỏc im c trng B3: Sao chộp trng thỏi phiờn lm vic mt file khỏc B4: Thay i to im c trng bng cỏch kộo th chut hoc iu khin bn phớm B5: Thay i mu im c trng nú khụng b lp bi mu nn B4: M file Trong chc nng lu file nh ngi dựng cú th t t tờn file, v t ng dn m khụng cn phi ch rừ Khi ó thc hin cỏc bc nh trờn, phn mm cho phộp thc hin nn chnh mt cỏch t ng da vo thut toỏn xỏc inh im c trng, v thc hin nn chnh Ngi chng tỡnh ci t cũn nhiu chc nng khỏc, nhng chc nng ch yu chng trỡnh l chc nng qu lý style v chc nng qun lý cỏc im c trng 3.2.1.3 Chc nng nõng cao cht lng nh 3.2.2 Giao din chớnh ca chng trỡnh Nõng cao cht lng nh l chc nng ph chng trỡnh, chc nng ny cho phộp to nh sau nn chnh cú cht lng tt - Khi ng chng trỡnh Microsoft Visual Basic 6.0 - Chy file chng trỡnh ng dng nn chnh xut hin giao din Trong chng ta ó gii thiu phng phỏp ni suy nhm nõng cao cht lng nh sau nn chnh Nh ó bit sau nn chnh, mt s im nh ỏnh x khụng ỏnh x c ht sang nh ớch, nờn nh thu c cú hin tng v ht gõy cỏc l hng Ni suy s giỳp lp cỏc l hng, lm cho nh p hn, mn hn Trong phn mm ta ó ch phng phỏp ni suy ú l ni suy tam giỏc v ni suy song tuyn tớnh, nhng phn mm hn ch v thi gian v hn ch v mt kin thc, tỏc gi mi ch a c phng phỏp ni suy tam giỏc cú s dng h ta Barycentric 3.2.1.4 Chc nng lu file nh sau thc hin nn chnh Chc nng ny cho phộp ta ghi trng thỏi phiờn lm vic a hoc ti thụng tin t a lờn Cỏc thụng tin ny bao gm: nh mu (style) v cỏc nh cn nn chnh, cỏc im c trng v mt s thụng tin v tu chn Cỏc file lm vic cú phn m rng l wrk Cỏc chc nng gm cú: B1: To mt phiờn lm vic mi bng cỏch m mt nh gc v m chn mt Style ó c nh ngha trc ú S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 61 62 - M nh ngun (nh cn nn chnh): C:\Ungdung_nanchinhanh\work\ - Giao din trc nn chnh Tp d liu nh gc - M form khung mu nn chnh: C:\Ungdung_nanchinhanh\work\ - Giao din thc hin nn chnh Tp khung form mu S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 63 64 3.2.3 Kt qu ca mt s chc nng chng trỡnh KT LUN Mt vi nm tr li õy cụng ngh thụng tin cựng vi s phỏt trin ca nú ó kộo theo s phỏt trin ca hng lot cỏc ngnh khoa hc nhiu lnh vc khỏc nh sinh hc, kinh t, vin thụng, quõn s, gii trớ cú Hỡnh 3.5 nh gc v nh c nn chnh nhng bc tin nhanh hn so vi ỳng quy trỡnh m ỏng phi tri qua Trong s phỏt trin chung ú, x lý nh cng l ngnh khoa hc phỏt trin vi tc vt bc Ngi ta ó tỡm nhiu k thut x lý cho phộp thay i, quay nh, phúng to, thu nh m hỡnh nh p v trụng rt t nhiờn Trong thc t i tng c thu nhn bi cỏc thit b in t v quang hc thng khụng th hin c bn cht thc (nguyờn thy) ca mỡnh hay núi cỏch khỏc l b bin dng i Vỡ th ti thc hin miờu t quỏ trỡnh Hỡnh 3.6 nh nn chnh v c lm trn nn chnh hỡnh hc ca mt i tng vt th c thc hin Trong ti thc hin vic hiu chnh hỡnh nh ba chiu b bin dng thu nhn, tc l thc hin nn chnh hỡnh hc cỏc loi nh chiu, nhm a cỏc nh ny v trng thỏi ban u, tc l trng thỏi cha b bin dng Tuy nhiờn hn ch v mt tỡm ti liu, hn ch v mt kin thc ca bn thõn v hn ch v thi gian Nờn lun em mi ch thc hin a c cỏc nh mu, cỏc khung mu ó cú sn vo phn mm, ch phn mm khụng t to c cỏc khung cn nn chnh K thut m ti xut gm pha chớnh: Nn chnh hỡnh dng Biu din b mt Cỏc k thut xut ó c ci t phn mm BookMorphing Hng phỏt trin ca ti: Do ti cong nhiu mt hn ch nờn ti cũn nhiu hng m nh: S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 65 66 Tỡm hiu cỏch qun lý style (to cỏc style) phn mm m khụng phi thc hin th cụng Tỡm hiu phng phỏp x lý hng lot nh u vo cựng lỳc vi mt mu chn trc da trờn c s s tng ng v hỡnh dng ca cỏc nh u vo Tỡm hiu phng phỏp m rng phm vi cỏc i tng c ỏp dng iu ny l cú th thc hin c vỡ nh ó phõn tớch trờn, mt i tng bt k u cú hai thnh phn: khung v b mt TI LIU THAM KHO [1] Lng Mnh Bỏ, Nguyn Thanh Thy, Nhp mụn x lý nh s, NXB khoa hc v k thut [2] Lờ Th Thy (2004), "Nn chnh hỡnh hc v ng dng sỏch thng mi in t", Khúa lun tt nghip i hc - Trng H Hng c Thanh Húa, 2004 [3] Lng Chi Mai, Hunh Th Thanh Bỡnh, Nhp mụn mỏy tớnh, NXB khoa hc v k thut [4] ng Vn c, H thng thụng tin a lý, NXB KH&KT, 2001 [5] Greg Hunetneys (2003), Image Warping, Compositing and Morphing, University of Veginia, CS 445 [6] Hermann Birkholz, Dietmar Jackel, Image Warping with Feature Curves, Departmentof Computer, University of Rostock, Germany [7] Michael Hoch, Georg Fleischmann, Bernd Girod (1994), Modeling and Animation of Facial Expressions based on B-Splines, Dept Computer Science/ Audio-Visual Media, University Erlangen-Nuremberg, Germany [8] T Beier, B Costa, L Darsa, L Velho, Warping and Morphing of Graphical Objects, SIGGRAPH, 1997 [9] http://en.wikipedia.org/wiki/Radial_basis_function#column-one [10] http://en.wikipedia.org/wiki/Bessel_function#column-one S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 68 MC LC 2.4 K thut nn chnh da trờn khung li 45 2.4.1 Xõy dng hm bin i 45 M U Chng KHI QUT V X Lí V NN CHNH NH 1.1 Khỏi quỏt v x lý nh 2.4.2 Nhn xột kt qu 47 2.5 Xõy dng khung nn chnh 47 2.6 Cỏc mụ hỡnh nn chnh s dng phn mm IrasC 48 2.6.1 Cỏc mụ hỡnh nn chnh IrasC 48 1.2 Mt s khỏi nim c bn x lý nh 2.6.2 Quỏ trỡnh nn chnh nh 50 1.2.1 nh s Chng NG DNG NN CHNH BIN DNG 55 1.2.2 im nh 3.1 Nn chnh mt cun sỏch 55 1.2.3 Mc xỏm (gray level) 3.2 Gii thiu chng trỡnh 58 1.2.4 X lý nh s l gỡ v ti chỳng ta cn phi x lý nh s 3.2.1 Mụ t cỏc chc nng chng trỡnh 58 1.3 Cỏc chung liờn quan n x lý nh s 3.2.1.1 Chc nng qun lý cỏc Style (nh mu) 58 1.3.1 X lý nh mc thp 3.2.1.2 Chc nng qun lý cỏc im c trng 58 1.3.2 Nhng khú khn x lý nh s 3.2.1.3 Chc nng nõng cao cht lng nh 59 1.4 ng dng ca h thng x lý nh 1.5 Quỏ trỡnh x lý nh s 10 1.6 Cỏc thnh phn c bn ca h thng x lý nh 14 1.7 Nn chnh bin dng 16 3.2.1.4 Chc nng lu file nh sau thc hin nn chnh 59 3.2.2 Giao din chớnh ca chng trỡnh 60 3.2.3 Kt qu ca mt s chc nng chng trỡnh 63 KT LUN 64 TI LIU THAM KHO 66 1.7.1 Khỏi nim nn chnh bin dng 16 1.7.2 Mt s k thut x lý nh s dng nn chnh bin dng 17 1.7.3 Cỏc im c trng nn chnh 19 1.8 Phộp toỏn hỡnh thỏi (Morphology) nn chnh bin dng 19 Chng MT S K THUT NN CHNH BIN DNG HèNH HC 27 2.1 Nn chnh trờn c s phõn vựng nh 27 2.2 Nn chnh trờn c s cỏc im c trng 31 2.3 K thut nn chnh da trờn c s vector 41 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 69 70 DANH MC CC HèNH Hỡnh 2.16: Nhiu cp vector 44 Hỡnh 2.17: Kt qu ca thut toỏn 44 Hỡnh 1.1: Mụ phng quỏ trỡnh bin i hỡnh hc Hỡnh 1.2: Cỏc thnh phn chớnh ca h thng x lý nh 14 Hỡnh 2.18: Ta nh thay i búp mộo 45 Hỡnh 2.19: Khung li B-Spline ca hai nh 46 Hỡnh 1.3: Vớ d v nn chnh bin dng 17 Hỡnh 2.20: Xỏc nh cỏc im tng ng cho mi dũng quột 46 Hỡnh 1.4: Phộp co v gión nh 21 Hỡnh 2.21: Cỏch xỏc nh ta mi 47 Hỡnh 1.5: Minh phộp co v gión nh 22 Hỡnh 1.6: Kt qu phộp co v gión nh 23 Hỡnh 1.7: Kt qu phộp m v úng nh 23 Hỡnh 1.8: S dng phộp toỏn HitAndMiss tỡm gúc li ca mt nh 25 Hỡnh 1.9: Tỡm kim xng nh 25 Hỡnh 1.10: Vớ d v phộp toỏn lm gy nh 26 Hỡnh 3.1: nh gc v mụ hỡnh khung mu 56 Hỡnh 3.2: Xỏc nh cỏc im c trng trờn nh v khung mu 57 Hỡnh 3.3: nh gc v nh c nn chnh 57 Hỡnh 3.4: nh nn chnh v c lm trn 58 Hỡnh 3.5: nh gc v nh c nn chnh 63 Hỡnh 3.6: nh nn chnh v c lm trn 63 Hỡnh 2.1: H to Barycentric 29 Hỡnh 2.2: Tỡm tt c cỏc im thuc tam giỏc theo dũng quột 30 Hỡnh 2.3: Ni suy tam giỏc 31 Hỡnh 2.4: Phộp ni suy Bilinear 31 Hỡnh 2.5: th biu din giỏ tr c lng Y 33 Hỡnh 2.6: th biu din giỏ tr chờnh lch ei 33 Hỡnh 2.7: th biu din giỏ tr thc Yi 34 Hỡnh 2.8: th biu din tng bỡnh phng tt c cỏc im sai lch 35 Hỡnh 2.9: th biu din s bin ng ca cỏc bin 36 Hỡnh 2.10: nh gc v nh b nn chnh 39 Hỡnh 2.11: Nn chnh bng cỏch bin i ta cỏc im nh 39 Hỡnh 2.12: Mụ t s bin i ca ta cỏc im nh 40 Hỡnh 2.13: Mụ t kt qu thut toỏn bin i 40 Hỡnh 2.14: Cp on thng n 42 Hỡnh 2.15: Mt s kt qu minh ca thut toỏn 42 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn