ứng dụng công cụ simulink trong matlab vào xử lý tín hiệu video số

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG ỨNG DỤNG CƠNG CỤ SIMULINK TRONG MATLAB VÀO XỬ LÝ TÍN HIỆU VIDEO SỐ S K C 0 9 MÃ SỐ: T71 – 2008 S KC 0 1 Tp Hồ Chí Minh, 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG ỨNG DỤNG CƠNG CỤ SIMULINK TRONG MATLAB VÀO XỬ LÝ TÍN HIỆU VIDEO SỐ MÃ SỐ: T71 – 2008 THUỘC NHĨM NGÀNH: KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƯỜI CHỦ TRÌ: NGUYỄN DUY THẢO ĐƠN VỊ: KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TP HỒ CHÍ MINH – 3/2009 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số MỤC LỤC Trang Mục lục Tóm tắt đề tài I Tính cấp thiết II Mục tiêu III Cách tiếp cận IV Mục đích đề tài V Phương pháp nghiên cứu VI Phạm vi nghiên cứu VII Nội dung Giới thiệu xử lý ảnh Xử lý tín hiệu video cơng cụ Simulink 12 VIII Các kết nghiên cứu đạt 28 IX Kết luận kiến nghị sử dụng kết nghiên cứu 28 Tài liệu tham khảo 29 Phụ lục 30 Bản Hợp đồng, Thuyết minh đề tài 31 Trang Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƢỜNG Tên đề tài: Ứng dụng cơng cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số Mã số: T71-2008 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Duy Thảo, E-mail:ngduythao76@yahoo.com Cơ quan chủ trì đề tài: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Cơ quan cá nhân phối hợp thực hiện: Thời gian thực hiện:05/7/2008 – 10/5/2009 Mục tiêu: Giới thiệu lĩnh vực xử lý ảnh Xử lý ảnh video Simulink Matlab Nội dung chính: Trình bày lý thuyết xử lý ảnh Thực chương trình xử lý video Simulink Matlab Kết đạt (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế – xã hội, v.v…): Giới thiệu phương pháp xử lý tín hiệu video cung cấp Matlab Ứng dụng mơn học Kỹ thuật Audio & Video số Tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành KĐĐ, ĐTVT học mơn K T A & V số Điểm mới: Hệ thống lại chương trình mơ xử lý tín hiệu video Matlab Giới thiệu xử lý ảnh động dựa xử lý ảnh tĩnh, xử lý ảnh màu dựa ảnh xám Địa ứng dụng: Sinh viên ngành KĐĐ, ĐTVT khoa Điện-Điện tử Trang Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số I TÍNH CẤP THIẾT Đề tài “Ứng dụng cơng cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số” cần thiết cho mơn học Kỹ thuật Audio & Video số II MỤC TIÊU Giới thiệu lĩnh vực xử lý ảnh Xử lý ảnh video Simulink Matlab III CÁCH TIẾP CẬN Tìm hiểu ngơn ngữ lập trình Matlab Tìm hiểu cơng cụ lập trình Simulink Matlab Tìm hiểu lĩnh vực xử lý ảnh Tham khảo Demo Blocksets/Video and Image Processing IV MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Trình bày lý thuyết xử lý ảnh Thực chương trình xử lý video Simulink Matlab V PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tài liệu Thực nghiệm (Thực chương trình mơ phỏng) VI PHẠM VI ỨNG DỤNG Ứng dụng giảng dạy mơn Kỹ thuật Audio – Video số Trang Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số VII NỘI DUNG Giới thiệu xử lý ảnh 1.1 Tổng quan hệ thống xử lý ảnh Xử lý ảnh ngành khoa học tương đối mẻ so với nhiều ngành khoa học khác, nhiên xử lý ảnh bắt đầu xuất máy tính chun dụng Cấu hình hệ thống xử lý ảnh thể hình Hình 1: Các giai đoạn xử lý ảnh Trước hết q trình thu nhận ảnh Ảnh thu nhận qua camera tín hiệu tương tự, tín hiệu số Ảnh thu nhận từ vệ tinh qua sensor, hay hình ảnh qt scanner Tiếp theo q trình số hóa để biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số, trước chuyển sang giai đoạn xử lý, phân tích hay lưu trữ Q trình phân tích ảnh bao gồm nhiều cơng đoạn nhỏ Trước hết cơng việc tăng cường ảnh để nâng cao chất lượng ảnh Do ngun nhân khác nhau: chất lượng thiết bị thu nhận ảnh, nguồn sáng hay nhiễu, ảnh bị suy biến Do cần phải tăng cường khơi phục lại ảnh để làm bật số đặc tính ảnh, hay làm cho ảnh gần giống với trạng thái gốc-trạng thái trước ảnh bị biến dạng Giai đoạn phát đặc tính biên, phân đoạn ảnh, trích chọn đặc tính Cuối cùng, tùy theo mục đích ứng dụng, giai đoạn nhận dạng, phân đoạn hay xử lý khác 1.2 Giới thiệu ảnh số Đứng góc độ cảm nhận thị giác, ảnh vật đại diện cho người, sinh vật hay đồ vật Đứng góc độ kỹ thuật ảnh nhận biết thơng qua hệ thống thị giác hai chiều Khi ảnh số hóa trở thành ảnh số ảnh số tập hợp phần tử ảnh nhỏ gọi điểm ảnh (pixel) Mỗi điểm ảnh lại biểu diễn dạng số hữu hạn bit, dựa vào chia ảnh làm ba loại khác nhau: Trang Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số Ảnh đen trắng: Mỗi điểm ảnh biểu diễn bit (Hai mức), ảnh đơi gọi Bi – level Bi – tonal images Ảnh Gray – scale: Mỗi điểm ảnh biểu diễn mức chói khác nhau, thường ảnh biểu diễn 256 mức chói hay bit cho điểm ảnh Ảnh màu: Mỗi điểm ảnh màu chia gồm tín hiệu chói tín hiệu màu (Ba tín hiệu màu R,G,B) Một ảnh số a[m,n] mơ tả khơng gian rời rạc 2D xuất phát từ ảnh tương tự a(x,y) khơng gian liên tục 2D số hóa thể hình Hình 2: Số hóa ảnh liên tục Ảnh liên tục a(x,y) khơng gian liên tục 2D chia thành M hàng N cột Phần giao hàng cột gọi pixel Các giá trị m n số ngun với {m = 0, 1, 2,…, M-1} {n = 0, 1, 2,…, N-1} Thật ra, hầu hết trường hợp a(x,y) hàm có nhiều biến bao gồm độ sâu (z), màu (λ), thời gian (t) Ảnh hình chia thành M = 16 hàng N = 16 cột Giá trị pixel độ sáng trung bình pixel xung quanh có giá trị ngun gần Q trình biểu diễn biên độ tín hiệu 2D tọa độ cho giá trị ngun với L mức xám khác gọi lượng tử hóa biên độ hay đơn giản lượng tử hóa Có nhiều giá trị chuẩn cho thơng số khác q trình xử lý ảnh số Những giá trị tiêu chuẩn video thuật tốn u cầu Trang Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số Bảng Trình bày số giá trị thường gặp Thơng số Cột Ký hiệu N Hàng Mức xám M L Giá trị tiêu biểu 256;512;525;625;1024;1 035 256;512;768;1024;1320 2;64;256;1024;4096;163 84 M = N = 2K (K = 8,9,10) L = 2B Trong B số bit biểu diễn nhị phân độ sáng Khi B>1 gọi ảnh mức xám, B =1 gọi ảnh nhị phân Trong ảnh nhị phân có hai mức xám “đen” “trắng” “0” “1” Các loại tốn tử áp dụng với ảnh số để biến đổi ảnh vào a[m,n] sang ảnh b[m,n] chia thành loại Bảng Trình bày số tốn tử Tốn tử Điểm Cục Tồn cục Đặc tính Giá trị ngõ tọa độ xác định phụ thuộc vào giá trị ngõ vào có tọa độ Giá trị ngõ tọa độ xác định phụ thuộc vào giá trị lân cận có tọa độ Giá trị ngõ tọa độ xác định phụ thuộc vào tất giá trị ảnh ngõ vào Hình 3: Minh họa loại tốn tử ảnh Các tốn tử lân cận đóng vai trò quan trọng xử lý ảnh đại Nó giúp cho hiểu ảnh lấy mẫu mối quan hệ lân cận khác sử dụng để xử lý ảnh Lấy mẫu hình vng: Trong hầu hết trường hợp, ảnh lấy mẫu cách đặt lưới hình vng lên ảnh minh họa hình Các kết lấy mẫu thấy hình 4a 4b Trang Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số Lấy mẫu hình lục giác: Một phương pháp lấy mẫu khác lấy mẫu hình lục giác minh họa hình 4c Hình 4: Các lọai lân cận lấy mẫu (a) mẫu chữ thập (b) mẫu hình vng (c) mẫu lục giác 1.3 Các ngun nhân làm giảm chất lƣợng ảnh 1.3.1 Nhiễu Nhiễu có mặt khắp nơi, hệ thống tạo ảnh có thời gian phơi sáng hữu hạn nên chịu ảnh hưởng nhiễu thống kê từ photon Nhiễu gây hệ thống quang học khơng hồn hảo (ví dụ nhiễu CCD) hoạt động mạch điện tử (ví dụ nhiễu kênh màu đỏ) khuếch đại sử dụng máy ảnh kỹ thuật số Nhiễu gây việc chồng chập tín hiệu lấy mẫu sai số lượng tử q trình số hóa Nhiễu tác động mơi trường bên ngồi truyền dẫn tín hiệu Có nhiều loại nhiễu khác nhau, loại biểu diễn mơ hình tốn học (mơ hình nhiễu) 1.3.2 Mất liệu Là nhiễu xung, đặc trưng phim nhựa băng video cũ Các loại nhiễu thường có kích thước lớn thường có tác dụng sau: Các đường trầy xước dọc, ngang: tượng phổ biến phim ảnh lưu trữ Chúng dễ dàng nhận biết thơng qua đường sọc tối sáng thẳng đứng Ngun nhân chủ yếu sọc cọ sát với phần tử nhỏ hay hạt bụi phim nhựa phim qua thiết bị chiếu Các đường có đặc điểm trải dài tồn chiều dài ảnh thường xuất vị trí vị trí gần chuỗi frame liên tục Các vết ố màu bẩn: loại nhiễu thường xuất phim nhựa cũ, vết bẩn làm cho độ sáng vùng sai lệch so với chi tiết ảnh phim Ngun nhân chủ yếu dạng liệu vật liệu làm phim lâu ngày bị thay đổi tính chất Vết màu bẩn xuất vị trí hai frame liền trước sau Trang Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 1.4 Các loại ảnh số Cấu trúc liệu Matlab mảng, hệ thống có trật tự phần tử thật phức tạp Nó thích hợp cho việc biểu diễn ảnh có giá trị thật xếp thành hệ thống liệu màu cường độ Matlab lưu trữ hầu hết ảnh mảng hai chiều (như ma trận), phần tử ma trận tương ứng với điểm ảnh đơn ảnh biểu diễn Mặc định, Matlab lưu trữ hầu hết liệu mảng kiểu double Dữ liệu mảng lưu trữ số floating-point (64 bit) Tất hàm Matlab làm việc với mảng Tuy nhiên, việc xử lý ảnh, kiểu liệu (kiểu double) khơng phải ln lý tưởng Số lượng điểm ảnh ảnh lớn, ví dụ ảnh 1000x1000 có triệu điểm ảnh Nếu điểm ảnh biểu diễn phần tử mảng ảnh đòi hỏi khoảng Mb nhớ Để giảm nhớ, Matlab hỗ trợ kiểu lưu trữ liệu khác uint8 Dữ liệu kiểu mảng lưu trữ số ngun khơng dấu bit Dữ liệu lưu trữ mảng uint8 đòi hỏi nhớ 1/8 mảng double Hộp cơng cụ xử lý ảnh hỗ trợ bốn loại ảnh bản: Ảnh số (Indexed Images), ảnh cường độ (Intensity Images), ảnh nhị phân (Binary Images), ảnh RGB (RGB Images) 1.4.1 Ảnh số (Indexed Images) Một ảnh số bao gồm hai mảng: ma trận ảnh biểu đồ màu (color map) Colormap hệ thống giá trị xếp để biểu diễn màu sắc ảnh Đối với điểm ảnh, ma trận ảnh chứa đựng giá trị mà giá trị số bên colormap Colormap ma trận kích cỡ m x kiểu liệu double Mỗi hàng ma trận colormap xác định giá trị RGB cho màu đơn lẻ Color = [R G B] R, G, B giá trị thực vơ hướng dao động từ (đen) đến (cường độ mạnh nhất) Hình 5: Ảnh số Trang Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.7 Hình hình (Picture in picture) Demo dùng khối Compositing Resize để đạt hiệu ứng hình hình Hình 20: Mơ hình chèn hai tín hiệu video vào Khối Control rõ kênh video (1, 2, 3) kênh kênh kênh PIP Demo phủ kênh PIP lên kênh Vị trí cửa sổ PIP xác định tham số vị trí cửa sổ PIP Sự lựa chọn bậc cao bên trái, bậc cao bên phải, bậc thấp bên trái bậc thấp bên phải (Upper left, Upper right, Lower left, Lower right) Demo dùng khối Resize làm giảm kích thước kênh PIP khoảng 50% Phương pháp ấy, cửa sổ PIP che phủ phần kênh Khi tham số kênh PIP thay đổi, demo trượt qua (slide) làm mờ dần (fade) cửa sổ PIP kênh Hiệu ứng sliding fading xác định cách điều chỉnh khối Switch Mơ hình ứng dụng cơng nghệ truyền hình, hệ thống giám sát camera Hình 21: Kết demo hình hình Trang 18 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.8 Ghi lại giám sát (Surveillance recording) Demo giải thích kỹ thuật nén liệu cho camera giám sát Demo hiển thị chuỗi video gốc cửa sổ Vipsurveillance/original Frames Demo dùng khối 2D SAD để tách chuyển động chuỗi video Khi giá trị SAD ảnh đặc biệt vượt qua ngưỡng, demo ghi lại ảnh video thị cửa sổ Vipsurveillance/Motion Frames Hình 22: Mơ hình ghi lại giám sát Hình 23: Kết mơ ghi lại giám sát Trang 19 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.9 Hiển thị lƣợc đồ (Histogram display) Demo dùng khối 2-D Histogram để tính tốn sơ đồ giá trị màu R, G, B frame video hiển thị chúng cửa sổ Viphistogram/RGB Histogram Demo hiển thị video RGB gốc cửa sổ Video Viewer Hình 24: Mơ hình hiển thị lược đồ Hình 25: Kết mơ Trang 20 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.10 Sự ƣớc định trung tâm video (Video focus assessment) Demo trình bày tính tốn thời gian thực 2-D FFT frame video Khi chạy demo, Vipfocus/Original Video với cửa sổ ROI & cửa sổ chữ viết chứa đựng video di chuyển ngồi vùng trung tâm Demo dùng khối Draw Shape để làm sáng lên vùng quan tâm (ROI: region of interest) Hình 26: Mơ hình ước định trung tâm Video Cửa sổ Vipfocus/Focus Metrics/ FFT Data hiển thị liệu 2-D FFT phạm vi ROI Cửa sổ Vipfocus/Relative Focus chứa đựng sơ đồ tỷ số nội dung vùng tần số cao với nội dung vùng tần số thấp phạm vi ROI Tỷ số số điều chỉnh cân đối trọng tâm máy quay video Khi tỷ số cao, video trung tâm; tỷ số thấp, video ngồi trung tâm Mặc dù có khả để đánh giá trung tâm cân đối máy quay video dùng lọc chiều, phương pháp cho phép thấy trung tâm ảnh hưởng đến nội dung video vùng tần số cao Hình 27: Kết mơ ước định trung tâm Video Trang 21 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.11 San lƣợc đồ (Histogram equalization) Demo hiển thị lợi ích san lược đồ để làm bật tương phản ảnh Demo xuất ảnh mà lược đồ gần phẳng Hình 28: Mơ hình san lược đồ Hình 29: Kết demo san lược đồ Trang 22 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.12 Triệt nhiễu chu kỳ (Periodic noise reduction) Trong luồng video, ngun nhân có nhiễu chu kỳ diện điện điện thu nhận hay phát video Dạng nhiễu giảm hiệu với kỹ thuật lọc vùng tần số, cách ly tần số nhiễu cư trú khử chúng dùng lọc triệt dãy Hình 30: Mơ hình triệt nhiễu chu kỳ Trong demo này, nhiễu chu kỳ tạo cách cộng hai đường hình sin hai chiều với tần số pha thay đổi cho frame video Các hệ số lọc triệt dãy dùng khối 2-D FIR Filter, nhận từ việc dùng Filter Design Analysis (FDA Tool) hàm ftrans2 Hình 31: Kết demo triệt nhiễu chu kỳ Trang 23 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.13 Kỹ thuật điều chỉnh xoay vòng (Rotation correction) Demo đưa bảng chữ xoay xếp đứng lại dùng phương pháp biến đổi Hough khối Polyfit Hình 32: Mơ hình điều chỉnh xoay vòng Demo dùng biến đổi Hough để khử góc có thay đổi lớn bảng chữ Bảng chữ Smudge: hệ thống phụ Hough bao gồm tốn tử hình học làm mờ chữ để tạo nên ảnh nhị phân với hai đường riêng biệt Kết xử lý có cửa sổ Smudged Video Bằng chuyển đổi ảnh nhị phân vào khơng gian tham số Hough, demo xác định giá trị theta rho đường Trong cửa sổ hình chữ nhật, hệ tọa độ x-y two dominant yellow dots phù hợp với giá trị theta rho hàng chữ Một lần giá trị theta hàng chữ biết đến, demo dùng khối Rotate loại trừ góc có thay đổi lớn Kế đó, hệ thống phụ Post-Processing sử dụng khối Polyfit va Rotate để loại bỏ góc có thay đổi nhỏ bảng chữ Khối Polyfit lắp đường thẳng tới bảng chữ nhòe Sau đó, hệ thống phụ tính tốn độ dốc hàng góc độ nghiêng Cuối cùng, khối Rotate dùng góc để làm xoay vòng nhỏ Kỹ thuật minh họa demo dùng ổn định video kỹ thuật nhận dạng (OCR) Hình 33: Kết demo kỹ thuật điều chỉnh xoay vòng Trang 24 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.14 Trích chọn đặc trƣng (Feature extraction) Demo minh họa làm để sử dụng tốn tử hình học cho trích thơng tin từ luồng video Trong trường hợp này, demo đếm bậc bánh xe quay Mơ hình phân thành bậc dựa hình dạng vùng dùng khối Opening Closing Sau đó, mơ hình đếm số lượng bậc sử dụng khối Label Hình 34: Mơ hình trích chọn đặc trưng Hình 35: Kết demo trích chọn đặc trưng Trang 25 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.15 Kỹ thuật thay trích chọn đối tƣợng (Object extraction and replacement) Demo dò tìm đối tượng liên quan video thay ảnh tĩnh khác Kỹ thuật đặt nhãn tách biên dùng để nhận biết đối tượng video Một phần vách tường video xác định nhờ khối Label Demo chèn ảnh tĩnh riêng biệt vào vị trí đối tượng Hình 36: Mơ hình thay trích chọn đối tượng Hình 37: Kết demo thay trích chọn đối tượng Trang 26 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.16 Kỹ thuật xoay ảnh liên tục (Continuous image rotation) Demo cho thấy truyền tín hiệu màu mơ hình sử dụng Simulinsk busses Demo dùng khối Rotate, Simulink Bus Creator Simulink Bus Selector để xoay ảnh liên tục Hình 38: Mơ hình xoay ảnh liên tục Khối Bus Creator tạo tín hiệu chiều, mà chứa thềm ảnh RGB ngõ vào Tín hiệu đưa vào khối Rotate, xoay ảnh góc xác định nhờ khối Counter Khối Bus Selector tách rời tín hiệu chiều vào thềm R, G, B riêng biệt hiển thị nhờ khối Video Viewer Hình 39: Kết demo xoay ảnh liên tục Trang 27 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số VIII CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẠT ĐƢỢC Lý thuyết lĩnh vực xử lý ảnh Các chương trình xử lý video số IX KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ SỬ DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đề tài “Ứng dụng cơng cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số” đạt mức độ giới thiệu phương pháp xử lý tín hiệu video số Đề tài phát triển cao để tạo sản phẩm Video hồn chỉnh có chất lượng Sản phẩm đề tài dùng để giảng dạy mơn Kỹ thuật Audio-Video số Trang 28 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Mạnh Bá - Nguyễn Thanh Thủy, Nhập mơn xử lý ảnh, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2003 [2] Nguyễn Kim Sách, Xử lý ảnh Video số, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1997 [3] A.Murat Tekalp, Digital Video Processing, Prentice Hall,1998 [4] Image Processing Toolbox (For Use with Matlab) [5] Video and Image Processing Blockset (For Use with Matlab) Trang 29 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số PHỤ LỤC Giới thiệu số hàm xử lý video Trang 30 Ứng dụng công cụ Simulink Matlab vào xử lý tín hiệu video số Bản Hợp đồng, Thuyết minh đề tài khoa học cơng nghệ cấp Trƣờng đƣợc phê duyệt Trang 31 S K L 0 [...]... trên tính chất và đặc điểm của ảnh tĩnh Xử lý tín hiệu Video chúng ta phải phân bố (lần lượt hoặc song song) xử lý từng ảnh tĩnh (frame) Tất nhiên q trình xử lý Video sẽ đòi hỏi tốc độ xử lý và thuật tốn nhanh cùng với hệ thống xử lý nhanh hoặc là một tập nhiều bộ vi xử lý Trang 11 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2 Xử lý tín hiệu video bằng cơng cụ Simulink trong Matlab. .. Processing, Prentice Hall,1998 [4] Image Processing Toolbox (For Use with Matlab) [5] Video and Image Processing Blockset (For Use with Matlab) Trang 29 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số PHỤ LỤC Giới thiệu một số hàm xử lý video Trang 30 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số Bản sao Hợp đồng, Thuyết minh đề tài khoa học và cơng nghệ cấp Trƣờng đã... vực xử lý ảnh Các chương trình xử lý video số IX KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ SỬ DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đề tài Ứng dụng cơng cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số mới đạt được ở mức độ giới thiệu phương pháp xử lý tín hiệu video số Đề tài có thể phát triển cao hơn để tạo ra một sản phẩm Video hồn chỉnh có chất lượng Sản phẩm đề tài này có thể dùng để giảng dạy trong mơn Kỹ thuật Audio -Video. .. output.avi Trang 12 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.2 Kỹ thuật tách biên (Edge detection) Demo tìm biên của các đối tượng trong tín hiệu video bằng phương pháp Prewitt Khối Edge Detection cho phép đặt lại thơng số ngưỡng (Threshold) trong khi đang chạy mơ phỏng Video gốc được che phủ bởi biên trong cửa sổ Overlay Hình 10: Mơ hình tách biên tín hiệu video Hình 11: Kết... 13 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.3 Tách cảnh thay đổi (Scene change detection) Demo minh họa một hệ thống phân đoạn video Sự phân đoạn video thành các đoạn phim liên tục (những nhóm ảnh liền nhau) dùng trong những ứng dụng mà u cầu sự truy cập nội dung chuẩn (content-based) trong thư viện video Ví dụ, u cầu đưa ra là ghi lại 6 giờ video Thuật tốn được minh họa trong. .. Audio -Video số Trang 28 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Mạnh Bá - Nguyễn Thanh Thủy, Nhập mơn xử lý ảnh, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2003 [2] Nguyễn Kim Sách, Xử lý ảnh và Video số, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1997 [3] A.Murat Tekalp, Digital Video Processing, Prentice Hall,1998 [4] Image Processing Toolbox (For Use with Matlab) ... của ảnh RGB ngõ vào Tín hiệu này được đưa vào khối Rotate, nó sẽ xoay ảnh một góc xác định nhờ khối Counter Khối Bus Selector tách rời tín hiệu 3 chiều vào các thềm R, G, B riêng biệt vì vậy nó có thể được hiển thị nhờ khối Video Viewer Hình 39: Kết quả demo xoay ảnh liên tục Trang 27 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số VIII CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẠT ĐƢỢC Lý thuyết cơ bản... hiệu video số 2.9 Hiển thị lƣợc đồ (Histogram display) Demo dùng khối 2-D Histogram để tính tốn sơ đồ giá trị màu R, G, B trong mỗi frame video và hiển thị chúng trong cửa sổ Viphistogram/RGB Histogram Demo cũng hiển thị video RGB gốc trong cửa sổ Video Viewer Hình 24: Mơ hình hiển thị lược đồ Hình 25: Kết quả mơ phỏng Trang 20 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.10 Sự... đối tượng Trang 26 Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số 2.16 Kỹ thuật xoay ảnh liên tục (Continuous image rotation) Demo cho thấy sự truyền các tín hiệu màu trong mơ hình sử dụng Simulinsk busses Demo này dùng khối Rotate, Simulink Bus Creator và Simulink Bus Selector để xoay một ảnh liên tục Hình 38: Mơ hình xoay ảnh liên tục Khối Bus Creator tạo ra tín hiệu 3 chiều, cái.. .Ứng dụng công cụ Simulink trong Matlab vào xử lý tín hiệu video số Hình 5 minh họa cấu trúc của một ảnh chỉ số Các điểm ảnh trong ảnh chỉ số được biểu diễn bằng các số ngun, và các số này cũng để chỉ các giá trị màu lưu trữ trong colormap Mối quan hệ giữa giá trị trong ma trận ảnh và colormap tùy thuộc vào loại ma trận ảnh đó là loại double hay uint8