Tieu luan xu ly anh

Hạn nộp theo qui định: ngày tháng năm Thời gian nộp bài:ngày tháng năm Nhận xét giảng viên chấm bài: Điểm: Giảng viên (ký tên): MỤC LỤC MỤC LỤC .1 MỞ ĐẦU PHẦN I: LÝ LUẬN VỀ XỬ LÝ ẢNH Xử lý ảnh (số) khái niệm liên quan: 1.1 Xử lý ảnh (số) 1.2 Các khái nịêm liên quan: PHẦN II: SỬ DỤNG PHẦN MỀM MATLAB XỬ LÝ ẢNH 10 Giới thiệu MATLAB 10 1.1 Các đặc điểm MATLAB: 10 1.2 Phát triển giải thuật ứng dụng 11 1.3 Phân tích tiếp cận liệu: 12 1.4 Tiếp cận liệu 13 1.5 Hình ảnh hóa liệu 13 1.6 Xuất kết triển khai ứng dụng 14 Xử lý ảnh MATLAB 15 2.1 Ảnh MATLAB 15 2.2 Hộp công cụ xử lý ảnh (image processing toolbox): 15 2.3 Hộp công cụ thu nhận ảnh (image acquisition toolbox): 18 2.4.Một số ví dụ xử lý ảnh với Matlab: 19 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 MỞ ĐẦU Khoảng mười năm trở lại đây, phần cứng máy tính thiết bị liên quan có tiến vượt bậc tốc độ tính toán, dung lượng chứa, khả xử lý v.v giá giảm đến mức máy tính thiết bị liên quan đến xử lý ảnh không thiết bị chuyên dụng Khái niệm ảnh số trở nên thông dụng với hầu hết người xã hội việc thu nhận ảnh số thiết bị cá nhân hay chuyên dụng với việc đưa vào máy tính xử lý trở nên đơn giản Trong hồn cảnh đó, xử lý ảnh lĩnh vực quan tâm trở thành môn học chuyên ngành sinh viên ngành công nghệ thông tin nhiều trường đại học nước Tuy nhiên, tài liệu giáo trình điều khó khăn Hiện có số tài liệu tiếng Anh tiếng Pháp, tài liệu tiếng Việt Với mong muốn đóng góp vào nghiệp đào tạo nghiên cứu lĩnh vực này, biên soạn giáo trình Xử lý ảnh dựa đề cương mơn học duyệt Cuốn sách tập trung vào vấn đề xử lý ảnh nhằm cung cấp tảng kiến thức đầy đủ chọn lọc nhằm giúp người đọc tự tìm hiểu xây dựng chương trình ứng dụng liên quan đến xử lý ảnh Trong q trình nghiên cứu mơn học "Xử lý ảnh" hướng dẫn TS Nguyễn Đăng Minh, giao thực tiểu luận môn học với yêu cầu: Lý luận xử lý ảnh Ứng dụng phần mềm Matlap để xửt lý ảnh Do thời gian nghiên cứu chưa nhiều, trình độ hạn chế nên tiểu luận không tránh khỏi nhiều thiếu sót Tơi mong nhận góp ý thầy giáo, cô giáo bạn đọc PHẦN I: LÝ LUẬN VỀ XỬ LÝ ẢNH Xử lý ảnh (số) khái niệm liên quan: 1.1 Xử lý ảnh (số) Xử lý ảnh (số) dạng xử lý tín hiệu đầu vào hình ảnh (các ảnh, khung hình) đầu q trình xử lý ảnh hình ảnh khác tập chứa tính chất tham số liên quan tới hình ảnh Phần lớn kỹ thuật xử lý ảnh thường qui việc xử lý hình ảnh tín hiệu chiều sử dụng kỹ thuật xử lý tín hiệu để xử lý 1.2 Các khái nịêm liên quan: * Điểm ảnh (Picture Element) Gốc ảnh(ảnh tự nhiên) ảnh liên tục không gian độ sáng Để xử lý máy tính(số), ảnh cần phải số hố Số hố ảnh biến đổi gần ảnh liên tục thành tập điểm phù hợp với ảnh thật vị trí(khơng gian) độ sáng (mức xám) Khoảng cách điểm ảnh thiết lập cho mắt người không phân biệt ranh giới chúng Mỗi điểm gọi điểm ảnh (PEL: Picture Element) hay gọi tắt Pixel Trong khuôn khổ ảnh hai chiều, Pixel ứng với cặp tọa độ (x,y) Như vậy, điểm ảnh (Pixel) phần tử ảnh số toạ độ (x,y) với độ xám màu định Kích thước khoảng cách điểm ảnh chọn thích hợp cho mắt người cảm nhận liên tục kkhong gian mức xám (hoặc màu) ảnh số gần ảnh thật Mỗi phần tử ma trận gọi phần tử ảnh * Độ phân giải ảnh Theo định nghĩa thi Pixel gồm cặp toạ độ (x,y) màu Độ phân giải ảnh tích số giá trị lớn x với giá trị lớn y VD: Màn hình máy tính có nhiều loại với độ phân giải khác nhau: hình CGA (Color Graphic Adaptor) có độ phân giải 320 x 200; hình VGA (Video Graphic Array) độ phân giải 1280 x 800; Rõ ràng hình có độ phân giảI cao ta có cảm giác "mịn" so với loại có độ phân giải thấp * Mức xám (Gray level) Mức xám kết mã hoá tương ứng cường độ sáng điểm ảnh với giá trị số – kết q trình lượng tử hố Các thang giá trị mức xám thơng thường: 16,32,64,128,256 Trong mức 256 dùng phổ biến máy tính dùng byte(8 bit) để biểu diễn mức xám, mà mức xám lại dùng byte để biểu diễn: 8=256 mức, tức từ mức đến mức 255 Ảnh đen trắng: ảnh có hai màu đen, trắng (khơng chứa màu khác ) với mức xám điểm ảnh khác Ảnh nhị phân: ảnh có mức đen trắng phân biệt tức ding bit mô tả mức khác hay điểm ảnh nhị phân chi có giá trị là Ảnh màu: với điểm ảnh người ta dung byte để mơ tả mức màu (do giới màu tạo nên từ màu bản: đỏ (red), lục (blue) lơ (green)) Do có 28*3 =224=16,7 triệu màu * Biểu diễn ảnh Trong biểu diễn ảnh, người ta thường dùng phần tử đặc trưng ảnh pixel Do ta biểu diễn ảnh hàm biến chứac thơng tin Các mơ hình biểu diễn ảnh cho ta mô tả lô gic hay định lượng tính chất hàm Chất lượng ảnh tính hiệu kỹ thuật xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ phân giảI, nhiễu, Để xử lý ảnh, ảnh phải lấy mẫu (sample) lượng tử hố (quantization) Tức chuyển từ ảnh tương tự sang ảnh số sau lưu giá trị điểm ảnh với số hữu hạn mức xám * Tăng cường khôi phục ảnh Tăng cường ảnh (image enhancement): Khi ảnh chuyển từ dạng sang dạng khác trình như: truyền ảnh, quét ảnh,… ảnh nhận thường có chất lượng thấp so với ảnh ban đầu Để giúp người ta quan sát ảnh cách xác đòi hỏi phải có biện pháp để nâng cao chất lượng ảnh Qúa trình gọi tăng cường ảnh (image enhancement) Tăng cường ảnh giúp loại bỏ suy giảm (degradation) gây hệ thống xử lý kênh xử lý ảnh Ngày nay, nhu cầu phát triển hệ thống tự động cho việc xử lý hình ảnh ngày phát triển, kéo theo cần thiết việc loại bỏ sai số yếu tố nhiễu qúa trình xử lý Do đó, tăng cường ảnh coi tập hợp kỹ thuật để nâng cao chất lượng hình ảnh đồng thời tập hợp ding để nâng cao độ xác trình tìm kiếm tự động chuyển đổi dạng ảnh Các kỹ thuật tăng cường ảnh kể đến: kỹ thuật tương phản (contrast), ánh xạ (mapping- gán mức xám từ ảnh gốc với mức xám khác ảnh biên dịch),… Nói chung, kỹ thuật tăng cường ảnh nhằm mục đích đạt kết qủa tốt Những kỹ thuật thường dựa kết hợp phương pháp biến đổi miền không gian miền tần số Khôi phục ảnh (image restoration): Khôi phục ảnh trình loại bỏ suy giảm (degradation) ảnh Có nhiều nguyên nhân dẫn đến suy giảm Khi camera không tập trung tiêu cự cách hợp lý dẫn đến ảnh bị "nhòe" Khi chụp ảnh điều kiên thời tiết khơng thuận lợi: sương mù, qúa nắng nóng,… làm cho ảnh bị ‘nhòe’ Chụp ảnh vật chuyển động gây "nhòe" cho ảnh Do có nhiều nguyên nhân gây nên suy giảm ảnh vậy, loại nguyên nhân phải có cách phục hồi khác Khơi phục ảnh phần lớn thực cách tìm giảI thuật nhằm phục hồi lại thông tin bị thất lạc trình xử lý ảnh Chúng ta cần phân biệt tăng cường ảnh với khôi phục ảnh: tăng cường ảnh nhằm tăng chất lượng ảnh khơi phục ảnh nhằm đưa lại hình ảnh gốc ảnh bị suy giảm Các kỹ thuật tăng cường ảnh không áp dụng với khôi phục ảnh * Biến đổi ảnh (image transformation) Thuật ngữ biến đổi ảnh thường dùng để nói tới kỹ thuật dùng để biến đổi ảnh Ở ảnh coi chuỗi tín hiệu chiều biểu diễn hàm sở Có nhiều biến đổi dùng như: biến đổi Fourier, cosin, sin, karhumen loeve,… Trong khuôn khổ luận văn này, phần sau tơI trình bày biến đổi Fourier: DFT, FFT, IDFT,… Đây biến đổi phổ dụng thực tế áp dụng q trình nghiên cứu * Phân tích ảnh (image analysis) Sau bước tiền xử lý ảnh, ảnh tăng cường hay khôi phục để làm đặc trưng chủ yếu Lúc bắt đầu đưa vào q trình phân tích Q trình phân tích ảnh gồm cơng đoạn: trích chọn đặc tính (feature extraction), phân đoạn ảnh (segmentation) thành phần tử Tuỳ theo mục đích việc xử lý, giai đoạn trình phân tích ảnh nhận dạng ảnh (phân thành lớp có miêu tả) giảI thích miêu tả ảnh Hình mơ tả tóm lược bước q trình phân tích ảnh: ảnh đầu q trình tiền XL Trích chọn Phân đặc tính đoạn Hình vẽ trang 115 Phân loại Giải thích Hình Các bước phân tích ảnh Phân tích ảnh thường dựa việc phân tích đặc trưng ảnh: mật độ xám, phân bố xác suất, phân bố không gian, biên ảnh,… 1.3 Nhận dạng phân loại ảnh (recognition and classification of image partterns) * Nhận dạng ảnh (recognition of image partterns): Khi ảnh phân đoạn, nhiệm vụ nhận dạng vật thể vùng phân đoạn Mỗi vật thể thành phần ảnh giá trị đo đặc tính thành phần Một tập vật thể có đặc tính giống gọi ‘lớp vật thể’(pattern class) Theo định nghĩa, nhận dạng trình phân loại đối tượng biểu diễn theo mơ hình gán cho chúng vào lớp (gán cho đối tượng tên gọi) dựa theo quy luật mẫu chuẩn Sự nhận dạng ảnh thường dựa nhiều tính chất vật với tính chất có kỹ thuật nhận dạng khác VD: Mỗi chữ tiếng Anh tập đường thẳng đứng, ngang, chéo cong Trong chữ ‘A’ mô tả đường chéo đường nằm ngang chữ ‘B’ mơ tả đường thẳng đứng với đoạn cong Một số tính chất vật thể chiều diện tích, thể tích, chu vi, bề mặt,… đo thơng qua việc tính tốn số ‘pixel’ Tương tự vậy, bang vật đặc trưng đường biên Một số tham số để xác định bang vật cac mơment bất biến (invariant moment), đường trung bình (medial axis) vật thể … Mầu vật đặc điểm quan trọng dùng nhận dạng Kỹ thuật dùng để phát đặc tính vật thể gọi kỹ thuật trích chọn đặc tính (feature extraction) Khi vật thể miêu tả tập đặc tính Sự lựa chọn tách lấy tính chất thích hợp coi vấn đề nhận dạng ảnh * Phân loại thành phần ảnh (classification of image patterns) Phân loại công đoạn quan trọng q trình nhận dạng vật Đã có nhiều kỹ thuật phân loại sử dụng việc nhận dạng thành phần Một số kỹ thuật phân loại biết kỹ thuật lý thuyết xác Với kỹ thuật lý thuyết xác này, phân loại thành phần chưa biết định dựa số nguyên tắc xác định có ý nghĩa thống kê chí đơI chưa xác định rõ Hình thể q trính phân loại Vật cầnKết Trích chọn kiểm trađã phân loại đặc tính loại Bộ phân loại Vật mẫu Trích chọn đặc tính Thu nhận thơng tin Các kỹ thuật nhận dạng vật có mẫu chuẩn chia làm loại chính: - Phương pháp phân loại dựa việc thu nhận có giám sát (supervised learning) - Phương pháp phân loại sử dụng kỹ thuật không cần giám sát (nonsupervised learning) Các giải thuật phân loại có giám sát phân thành loại nhỏ hơn: * Phân loại dựa vào tham số (Parametric classifiers) * Phân loại không cần tham số (Nonparametric classifiers) Đối với phân loại có giám sát dựa tham số, thiết bị phân loại lấy mẫu với tập gồm nhiều mẫu thành phần xác định nhằm tính tốn thông số thống kê loại thành phần như: trung bình số học, cơng sai… Các vector đặc tính đầu vào đạt thời gian lấy mẫu phân loại có giám sát coi biến Guass Các giải thuật không cần giám sát thường sử dụng phân loại theo khoảng cách nhỏ (minimum distance classifer) phân loại tương đồng lớn (maximum likelihood classifier) Ngược lại, số thông số không quan tâm phương pháp phân loại co giám sát không cần tham số Một số kỹ thuật loại là: K điểm lân cận gần (K-nearest neighbors), cửa sổ Parzen (Parzen window)… Đối với phương pháp phân loại không cần giám sát, phân loại chia tồn tập thơng tin dựa số tiêu chuẩn tương đồng Điều cho kết tập thành phần thành phần thuộc lớp cụ thể PHẦN II: SỬ DỤNG PHẦN MỀM MATLAB XỬ LÝ ẢNH Giới thiệu MATLAB MATLAB ngơn ngữ lập trình bậc cao dùng cho kỹ thuật Đồng thời mơI trường tương tác thực nhiều nhiệm vụ: phát triển giảI thuật, phân tích liệu, tính tốn phép tính số học hình ảnh hóa liệu So với ngơn ngữ lập trình truyền thống C, C++ hay Fortran MATLAB có nhiều ưu điểm tích hợp hỗ trợ mạnh MATLAB sử dụng nhiều lĩnh vực ứng dụng bao gồm: sử lý tín hiệu hình ảnh, truyền thơng, thiết kế điều khiển, kiểm tra đo lường, phân tích mơ hình hóa thơng tin tài chính, tính tốn hóa sinh… Ngồi ra, MATLAB tích hợp hộp công cụ (mỗi hộp gồm hệ thống hàm có chức đặc biệt MATLAB) nhằm giảI lớp vấn đề cụ thể lĩnh vực ứng dụng khác MATLAB cung cấp nhiều đặc tính tiện lợi việc xử lý chia sẻ cơng việc Trong q trình làm việc với MATLAB, đoạn mã tích hợp với ngôn ngữ ứng dụng khác 1.1 Các đặc điểm MATLAB: * Là ngôn ngữ bậc cao dùng cho tính tốn kỹ thuật * Là môi trường phát triển để quản lý liệu * Gồm nhiều công cụ tương tác cho việc khai thác xử lý liệu, thiết kế giảI vấn đề * Các hàm đồ thị ảnh chiều cho phép hình ảnh hóa liệu * Chứa công cụ để xây dựng giao diện đồ thị người sử dụng 10 * Gồm nhiều hàm chức dựa giảI thuật sở nhằm tích hợp MATAB với ứng dụng ngơn ngữ lập trình khác như: C,C++, Fortran, Java, Microsoft excel… 1.2 Phát triển giải thuật ứng dụng MATLAB ngơn ngữ bậc cao tích hợp công cụ phát triển giúp người sử dụng phát triển phân tích giảI thuật ứng dụng cách nhanh chóng Ngơn ngữ lập trình MATLAB: Ngơn ngữ lập trình MATLAB hỗ trợ phép tốn ma trận vectơ sở cho vấn đề kỹ thuật khoa học Việc lập trình phát triển giảI thuật MATLAB có tốc độ nhanh so với ngơn ngữ lập trình truyền thống MATLAB bỏ qua công việc điều khiển bậc thấp khai báo biến, khai báo mẫu liệu xác định vùng nhớ Trong nhiều trường hợp, MATLAB bỏ qua cần thiếp vòng lặp ‘for’ Kết là, dòng lệnh viết MATLAB tương đương với nhiều dòng lệnh C hay C++ Là công cụ lập trình mạnh, MATLAB hỗ trợ đặc tính ngơn ngữ lập trình truyền thống như: tốn tử số học, cấu trúc vòng, cấu trúc dạng liệu đặc tính gỡ rối VD: Chương trình biểu diễn thuật tốn điều chế tín hiệu truyền thơng tạo 1024 điểm, thực điều chế, thêm nhiễu phức Gauss vẽ lại kết % tạo vector N bit N = 1024; bits = rand(N,1)>0.5; % chuyen sang ky tu Tx=1-2*bits; 11 %them vao nhieu Gauss trang P=0.4 Nz=P*(randn(N,1)+i*randn(N,1)); Rx= Tx + Nz; %hien thi ket qua plot(Rx,'.'); axix([-2 -2 2]); axis square, grid; Hình 4.1 Trong phần lớn ngôn ngữ lập trình truyền thống phảI trảI qua giai đoạn dịch (compilation) liên kết (linking) MATLAB cho phép người sử dụng thực thi lệnh nhóm lệnh lúc Điều làm cho tốc độ xử lý MATLAB nhanh đáng kể so với ngơn ngữ truyền thống 1.3 Phân tích tiếp cận liệu: Trong q trình phân tích liệu, MATLAB hỗ trợ hầu hết công đoạn như: thu nhận liệu từ thiết bị ngoại vi, phân tích số học, tiền xử lý, hình ảnh hóa… 12 Phân tích liệu: Chương trình MATLAB cung cấp công cụ tương tác hàm điều khiển theo dòng cho việc tính tốn phân tích liệu bao gồm: * Các phép nội suy * Trích chọn tính chất * Chọn ngưỡng lọc nhiễu * Tương quan, phân tích Fourier lọc * Phát điểm đỉnh, đáy điểm không * Thống kê chuẩn hóa đường cong * Phân tích ma trận 1.4 Tiếp cận liệu Việc tiếp cận liệu từ thư mục, ứng dụng, sở liệu thiết bị ngoại vi MATLAB dễ dàng MATLAB hỗ trợ nhiều loại định dạng file: ASCII, nhị phân, file hình ảnh âm hay chí file định dạng HDF Trong MATLAB có nhiều hộp cơng cụ (toolbox) hỗ trợ cho việc tiếp cận liệu như: hộp công cụ sở liệu (Database Toolbox), hộp công cụ thu nhận liệu (Data Acquisition Toolbox) hay hộp công cụ điều khiển thiết bị (Instrument Control Toolbox) 1.5 Hình ảnh hóa liệu Tất đặc tính hình ảnh cần thiết cho hình ảnh hóa liệu khoa học kỹ thuật tích hợp MATLAB Những đặc tính bao gồm: hàm vẽ ảnh chiều, hàm vẽ thể tích chiều, cơng cụ tương tác tạo ảnh, khả xuất kết dạng file ảnh thông thường VD: vẽ hàm y= sin(x) với -pi < x < pi 13 Mã chương trình: >>x = -pi:.1:pi; >>y = sin(x); >> plot (x, y) Hình đồ thị hàm y = sin(x) 1.6 Xuất kết triển khai ứng dụng MATLAB đưa nhiều đặc tính giúp báo cáo chia sẻ công việc Các đoạn code viết MATLAB tích hợp với ngôn ngữ ứng dụng khác Đồng thời triển khai thuật tốn ứng dụng chương trình khối phần mềm riêng biệt Xuất kết quả: Sau hoàn thành công việc, người sử dụng cần xuất kết thường dạng hình ảnh báo cáo MATLAB có hỗ trợ file hình ảnh với nhiều định dạng khác việc xuất kết dạng đồ thị hay file ảnh dễ dàng Ngồi ra, muốn chuyển code từ MATLAB dạng khác: HTML, Word, Latex… 14 Kết hợp mã MATLAB với loại ngôn ngữ ứng dụng khác: MATLAB cung cấp sẵn hàm cho việc kết hợp mã ngơn ngữ lập trình khác C, C++, Fortran hay Java với mã chương trình Sử dụng thư viện cơng cụ(engine library) MATLAB, người sử dụng gọi đoạn mã từ C, C++ hay Fortran Triển khai ứng dụng: Các sản phẩm sau xử lý MATLAB thường đoạn mã Các đoạn mã cung cấp cho người khác ứng dụng vào sản phẩm phần cứng phần mềm cụ thể Xử lý ảnh MATLAB 2.1 Ảnh MATLAB Trong MATLAB, liệu chủ yếu lưu trữ theo cấu trúc mảng (tập có thứ tự gồm phần tử số thực phức) Ảnh Matlab lưu trữ mảng phần tử với giá trị lưu trữ mầu, cường độ… ảnh Hầu hết ảnh MATLAB lưu trữ dạng mảng chiều (VD: ma trận) Trong mảng chiều này, phần tử tương ứng với pixel thường biểu diễn điểm hình máy tính(VD: Một ảnh có 500 hàng 700 cột gồm nhiều điểm mầu khác lưu trữ ma trận có kích thước 500x700) Một số ảnh, ảnh mầu đòi hỏi phảI lưu trữ mảng ba chiều Trong đó, mặt phẳng thứ mảng ba chiều biểu diễn cho cường độ đỏ (red) phần tử, mặt phẳng thứ hai biểu diễn cho cường độ màu xanh (green) mặt phẳng lại biểu diễn cho cường độ màu xanh da trời (blue) phần tử Với việc lưu trữ ảnh dạng mảng, việc xử lý ảnh với liệu lưu dạng ma trận thực thuận tiện 2.2 Hộp công cụ xử lý ảnh (image processing toolbox): 15 Matlab xử lý lưu trữ ảnh nhiều định dạng khác nhau: BMP, HDF, JPEG, TIFF… Dù tất định dạng quy chuẩn dạng bản: nhị phân (Binary), gán số (Indexed), mức xám (Grayscale), RGB (RGB hay truecolor) Các định dạng ảnh qui định cách mà Matlab biên dịch phần tử ma trận liệu (VD: giá trị cường độ phần tử) * Ảnh dạng mức xám (gray scale image): Ảnh loại biểu diễn ma trận mà phần tử biểu diễn giá trị sáng/tối điểm ảnh vị trí tương ứng Có cách để biểu diễn giá trị thể mức độ ‘xám’ pixel: dạng double dạng uint8 Dạng double gán cho pixel giá trị động thuộc khoảng (0,1): giá trị ứng với màu đen ứng với màu trắng Dạng uint8 gán cho pixel giá trị từ đến 255 thể độ sáng (brightness): giá trị tương ứng với màu đen 255 ứng với màu trắng Mỗi ảnh lưu trữ dạng uint8 chiếm 1/8 không gian nhớ so với lưu trữ dạng double Mặc dù vậy, đôI thuật tốn ứng dụng giảI với dạng double * Ảnh kiểu nhị phân: Mỗi ảnh dạng lưu trữ ma trận phần tử ma trận có giá trị (đen) (trắng) * Ảnh gán số: Đây cách thông dụng để biểu diễn ảnh mầu Một ảnh gán số lưu trữ ma trận Ma trận thứ có kích cỡ với ảnh chứa giá trị thứ pixel Ma trận lại gọi ma trận màu (color map) có kích cỡ khác so với kích cỡ ảnh Các số ma trận thức cho ta biết số biểu diễn ma trận màu * Ảnh dạng RGB: 16 Các ảnh RGB Matlab lưu trữ ma trận chứa kích cỡ ứng với định dạng ảnh Mỗi ma trận tương ứng với mầu: đẻ (Red), xanh (Green), xanh da trời (Blue) Đồng thời giá trị phần tử ma trận thể cường độ loại mầu pixel * Các lệnh chuyển đổi Hộp công cụ xử lý ảnh: Lệnh dither() : chuyển định dạng khác sang dạng nhị phân Lệnh Gray2ind(): chuyển từ dạng Gray sang indexed Lệnh ind2gray(): chuyển từ dạng indexed sang Gray Lệnh ind2rgb(): chuyển từ dạng indexed sang RGB Lệnh mat2gray(): chuyển ma trận thông thường dạng gray hàm tỉ lệ Lệnh rgb2gray(): chuyển dạng RGB sang dạng Gray Lệnh rgb2ind(): chuyển dạng RGB sang dạng Indexed * Đọc file ảnh Matlat Matlab không xử lý trực tiếp ảnh mà làm việc thông qua việc chuyển đổi ảnh dạng (các) ma trận chứa thông số Thực chất việc xử lý ảnh Matlab xử lý thông số ma trận Các lệnh xử lý ảnh Matlab lệnh đọc ghi Lệnh imread() nhập ảnh vào workspace (không gian làm việc) Matlab Lúc xử lý ảnh tương đương với việc xử lý biên gán cho VD: image=imread(‘picture.jpg’); % gán ảnh có tên picture định dang jpg cho biến image, biến image lưu workspace Lệnh imwrite() chuyển đổi biến gán cho ảnh thành file ảnh ghi nhớ file ảnh 17 VD: imwrite(image,’image.jpg’); % lưu biến image định dạng file ảnh jpg vào thư mục làm việc thời 2.3 Hộp công cụ thu nhận ảnh (image acquisition toolbox): Hộp công cụ thu nhân ảnh dùng để thực chức thu nhận ảnh qua thiết bị kết nối với máy tính Sử dụng hàm chức hộp cơng cụ tạo đối tượng thể kết nối Matlab thiết bị thu hình ảnh cụ thể Sử dụng tính chất đối tượng giúp kiểm sốt nhiều bước trình thu nhận ảnh dung lượng liệu video muốn ghi lại Hộp công cụ sử dụng thành phần gọi thích ứng dùng để liên kết với thiết bị thông qua trình điều khiển Với hộp cơng cụ thu nhận hình ảnh, ta nối trực tiếp phần cứng cơng cụ thiết lập tham số thu nhận đồng thời xem u cầu liệu ảnh Ngồi ra, ta tiếp cận liệu Matlab vài định dạng đồng thời tạo file AVI Matlab thông qua hộp cơng cụ thu nhận hình ảnh hỗ trợ kết nối với nhiều loại thiết bị thu nhận ảnh bao gồm: thiết bị camera kỹ thuật số chuyên biệt dựa kết nối 1394 (DCAM), thiết bị hỗ trợ kết nối USB (WEB camera, máy quay kỹ thuật số, cạc chuyển đổi TV…) 18 MATLAB Image acquisition Toolbox M-file Functions Hardware driver Adaptor USB USB source PCI Frame grabber IEEE 1394 Firewire source Hình Thành phần hộp cơng cụ thu nhận ảnh 2.4.Một số ví dụ xử lý ảnh với Matlab: Ví dụ : Đọc hiển thị ảnh >> I=imread('C:\My Pictures\ham-rong-sapa-5.jpg');%doc file anh tu dong dan >> imshow(I);%hien thi anh 19 Ví dụ 2: Chuyển ảnh RGB sang Gray >> I_trans=rgb2gray(I);% chuyen tu dinh dang RGB sang Gray >> imshow(I_trans);%hien thi anh dinh dang Gray >>imwrite(I_trans,ham-rong-sapa-5.bmp’); %luu anh vao thu muc lam viec cua Workspace 20 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Đỗ Năng Toàn, Phạm Việt Bình (2008), Giáo trình xử lý ảnh – ĐH Thái Nguyên, Nxb Khoa học kỹ thuật, 2008 Phạm Việt Bình, Cao Lê Mạnh Hà, Đỗ Năng Tồn (2005), “Một cách tiếp cận phát biên ảnh đa cấp xám”, Kỷ yếu Hội thảo Quốc gia lần thứ - Một số vấn đề chọn lọc Công nghệ Thông tin Truyền thông, Hải Phòng 25-27/08/2005, Nxb KH&KT, Hà Nội 2006, 92-102 Nguyễn Quốc Trung (2004), Xử lý tín hiệu lọc số, Nxb Kỹ thuật, 2004 Lương Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thủy (2003), Nhập Môn Xử lý ảnh số, Nxb Khoa học Kỹ thuật, 2003 Nguyễn Kim Sách (1997), Xử lý ảnh Video số, Nxb Khoa học Kỹ thuật, 1997 21 ... phần mềm riêng biệt Xu t kết quả: Sau hồn thành cơng việc, người sử dụng cần xu t kết thường dạng hình ảnh báo cáo MATLAB có hỗ trợ file hình ảnh với nhiều định dạng khác việc xu t kết dạng đồ thị... Picturesham-rong-sapa-5.jpg');%doc file anh tu dong dan >> imshow(I);%hien thi anh 19 Ví dụ 2: Chuyển ảnh RGB sang Gray >> I_trans=rgb2gray(I);% chuyen tu dinh dang RGB sang Gray >> imshow(I_trans);%hien thi anh dinh dang... cách nhanh chóng Ngơn ngữ lập trình MATLAB: Ngơn ngữ lập trình MATLAB hỗ trợ phép toán ma trận vectơ sở cho vấn đề kỹ thuật khoa học Việc lập trình phát triển giảI thuật MATLAB có tốc độ nhanh so