Chương 4: Xử lý không gian

1 Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt BỘ MÔN KHOA HỌC MÁY TÍNH NHẬP MÔN XỬ LÝ ẢNH Chương 4: Xử lý không gian Biên soạn: Dr Ngo Huu Phuc 2Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Nội dung Trong chương này nghiên cứu một số vấn đề: 1. Nhân chập trong xử lý ảnh. 2. Khái niệm biên và tách biên. 3. Sử dụng nhân chập trong một số phương pháp lọc ảnh (chương sau) • Lọc tuyến tính, • Lọc phi tuyến. 3Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Biến đổi trên không gian ảnh ( ) [ ] ( ) ( ) { } { } { }( ) ., ., .,,, ., .,, ,, dccdcvsrrsruvuIf crITcrJ +−∈+−∈ == Trong công thức trên, giá trị của ảnh đã biến đổi J, tại vị trí (r,c) là kết quả của phép biến đổi trên ảnh I trong hình chữ nhật 2s+1 × 2d+1 có tâm tại vị trí (r,c). Gọi I và J là 2 ảnh, với I là đầu vào và J = T [I]. Trong đó: T [·] là phép biến đổi 4Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Di chuyển cửa sổ  Giá trị J(r,c) = T[I](r,c), trên ảnh I, được tính dựa trên các láng giềng của điểm (r,c).  Tại mỗi vị trí trên ảnh, có thể sử dụng các láng giềng khác nhau, tuy nhiên, nếu các láng giềng được lấy giống nhau cho các vị trí, thì biến đổi T được gọi là biến đổi dựa trên việc di chuyển cửa sổ (ký hiệu MW – moving window) 5Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Biến đổi dựa trên việc di chuyển cửa sổ Ảnh gốc Ảnh gốc photo: R.A.Peters II, 1999 6Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Biến đổi dựa trên việc di chuyển cửa sổ Thực hiện biến đổi trên vùng này Thực hiện biến đổi trên vùng này 7Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Biến đổi dựa trên việc di chuyển cửa sổ ứng dụng lưới pixel ứng dụng lưới pixel 8Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Biến đổi dựa trên việc di chuyển cửa sổ Biểu diễn trên không gian 3D Biểu diễn trên không gian 3D 9Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Biến đổi dựa trên việc di chuyển cửa sổ Các láng giềng của một điểm ảnh Các láng giềng của một điểm ảnh 10Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Biến đổi dựa trên việc di chuyển cửa sổ Láng giềng của các điểm ảnh khác Láng giềng của các điểm ảnh khác [...]... Phân tích quá trình nhân chập ảnh có kích ảnh có kích thước 13x13 thước 13x13 nhân với mặt nhân với mặt nạ 6x6 nạ 6x6 Ảnh đầu vào không Ảnh đầu vào không thay đổi trong quá thay đổi trong quá trình nhân chập trình nhân chập Vùng gốc Ảnh đích Mặt nạ Nếu không quan tâm đến Nếu không quan tâm đến phạm vi biên ảnh, kích phạm vi biên ảnh, kích thước ảnh ra nhỏ hơn ảnh thước ảnh ra nhỏ hơn ảnh gốc, nếu quan... ĐH Vanderbilt 12 Nhân chập: Biểu diễn toán học Nếu biến đổi MW là tuyến tính, phép nhân chập được định nghĩa: J ( r, c ) = [ I ∗ h ] ( r, c ) = ∞ ∞ ∫ ∫ I ( r − ρ , c − κ )h( ρ ,κ )dρ dκ , − ∞− ∞ cho không gian liên tục, và với ảnh số: J ( r, c ) = [ I ∗ h ] ( r, c ) = ∞ ∞ ∑ ∑ I ( r − ρ , c − κ ) h( ρ , κ ) ρ = −∞ κ = −∞ Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt 13 Mặt nạ cho nhân chập (ma trận trọng số)... pháp Laplace: Khi giá trị mức xám ở biên thay đổi chậm, miền chuyển tiếp trải rộng thì phương pháp Laplace có hiệu quả hơn phương pháp Gradient Toán tử Laplace: ∂ f ∂ f ∇ f = 2 + 2 dx dy 2 2 2 Trong không gian rời rạc, đạo hàm bậc 2 có thể tính theo công thức sau: ∂2 f = 2 f ( x, y ) − f ( x − 1, y ) − f ( x + 1, y ) 2 ∂x Do đó ta có: ∂2 f = 2 f ( x, y ) − f ( x, y − 1) − f ( x, y + 1) 2 ∂y ∇ 2 f = −... như: 1 Nếu lấy đạo hàm bậc nhất của ảnh, đó là phương pháp gradient 2 Nếu lấy đạo hàm bậc 2 của ảnh, đó là phương pháp Laplace 3 Ngoài ra có thể sử dụng phương pháp “đi theo đường bao”, dựa trên nguyên lý quy hoạch động (phương pháp dò biên tổng thể) Phương pháp gián tiếp: Nếu bằng cách nào đó có thể phân ảnh thành các vùng thì đường phân chia giữa các vùng là biên Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt . MÁY TÍNH NHẬP MÔN XỬ LÝ ẢNH Chương 4: Xử lý không gian Biên soạn: Dr Ngo Huu Phuc 2Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Nội dung Trong chương này nghiên. Vanderbilt Biến đổi dựa trên việc di chuyển cửa sổ Biểu diễn trên không gian 3D Biểu diễn trên không gian 3D 9Tham khảo bài giảng của ĐH Vanderbilt Biến đổi dựa