Bài giảng chương 1 giới thiệu về xử lý ảnh số. Mục tiêu của chương này nhằm giúp người học hiểu rõ: Mục tiêu của xử lý ảnh, sơ lược về lịch sử xử lý ảnh, một số khái niệm cơ bản về ảnh số; hiểu rõ các xử lý chính cần thiết của xử lý ảnh; hiểu các xử lý nâng cao; làm quen với công cụ matlab. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương 1: GIỚI THIỆU XỬ LÝ ẢNH SỐ Võ Quang Hoàng Khang TPHCM - 2016 Image Pictures Giới thiệu xử lý ảnh số Một số lĩnh vực có sử dụng xử lý ảnh Giới thiệu tổng quan quy trình xử lý ảnh Các thành phần xử lý ảnh Các xử lý ảnh phổ biến Làm quen với thư viện Matlab Bài tập Giúp sinh viên hiểu rõ Mục tiêu xử lý ảnh Sơ lược lịch sử Một số khái niệm ảnh số Ứng dụng XLA Các thành phần xử lý ảnh Hiểu rõ xử lý cần thiết XLA Hiểu xử lý nâng cao Làm quen với công cụ Matlab Photo: viết tắt photograph Hình máy ảnh tạo Picture: hình hay họa Bức tranh, ảnh, vẽ, chân dung, hình chụp Image: hình ảnh, hình tượng, tưởng tượng suy nghĩ, ấn tượng Nói chung cảm nhận hình/ảnh Khơng gọi digital picture, mà gọi digital image processing sketch: Vẽ phác Painting: Vẽ dùng mầu nước hay dầu Snapshot: Hình chụp gấp Portrait: chân dung Cartoon:Hình hí họa hay hoạt họa Caricature: Hình biếm họa vài nét độc đáo khn mặt người Illustration: Hình minh họa sách Poster: Hình vẽ quảng cáo Photography: Mơn nhiếp ảnh Ảnh số định nghĩa hàm hai biến: f(x,y), với x y tọa độ nguyên, giá trị f cặp tọa độ (x,y) gọi cường độ sáng mức xám ảnh điểm Giá trị f(x,y) miền xác định x y rời rạc hữu hạn ảnh số Xử lý ảnh số: thao tác ảnh số máy tính số Mỗi vị trí x, y với giá trị f(x,y) gọi picture elements, image elements, pels pixel Ảnh số tạo từ nguồn: ultrasound, electron microscopy, máy tính Image Processing (IP) dùng hai mục tiêu khác nhau: Nâng cao chất lượng hình ảnh nhằm phục vụ nhu cầu xem người Biến đổi ảnh nhằm xác định đặc trưng cấu trúc tồn ảnh cho toán bước Image Processing= Image Image Transformation Môn học tập trung vào mục tiêu thứ hai Xử lý ảnh liên quan đến vấn đề ảnh Số hóa mã hóa ảnh phục vụ cho mục đích truyền, in ấn lưu trữ Nâng cao phục hồi chất lượng ảnh Phân đoạn ảnh tìm đặc trưng ảnh phục vụ cho mục đích khác Khơng có biên giới rõ ràng xử lý ảnh thị giác máy tính (giúp máy tính nhận biết hình ảnh) 10 Ảnh mờ Ảnh nhiễu 5x5 Wiener filter Sử dụng ảnh từ nguồn: Vanderbilt University 30 periodic noise Ảnh gốc frequency tuned filter Sử dụng ảnh từ nguồn: Vanderbilt University 31 + shot noise s&p noise - shot noise Sử dụng ảnh từ nguồn: Vanderbilt University 32 original s&p noise median filter Sử dụng ảnh từ nguồn: Vanderbilt University 33 + shot noise filter maxmin filter Sử dụng ảnh từ nguồn: Vanderbilt University 34 - shot noise max filter minmax Sử dụng ảnh từ nguồn: Vanderbilt University 35 Dùng toán tử opening để “loang” nhằm kết nối vùng đen lại với Xóa vùng nhỏ khỏi vùng lớn without original opened reconstructed 36 original reconstructed opening 37 Độ phân giải khơng gian chi tiết nhỏ thấy rõ ảnh Độ phân giải mức xám mức thay đổi mức xám nhận thấy nhỏ Ảnh 1024x1024 giảm mẫu dần xuống 32x32, giữ nguyên mức xám 38 Ảnh upsample từ độ phân giải 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, 512x512 lên 1024x1024 cách duplicate cột hàng 39 Giảm mức xám, không thay đổi độ phân giải không gian 40 Mục tiêu nhằm cung cấp cơng cụ cho computer vision MATLAB mơi trường tính tốn số lập trình MATLAB cho phép tính toán số với ma trận, vẽ đồ thị hàm số hay biểu đồ thơng tin, thực thuật tốn, tạo giao diện người dùng,… MATLAB giúp đơn giản hóa việc giải tốn tính tốn kĩ thuật so với ngơn ngữ lập trình truyền thống C, C++, Fortran 41 MATLAB sử dụng nhiều lĩnh vực: xử lý tín hiệu ảnh, truyền thông, thiết kế điều khiển tự động, đo lường kiểm tra, phân tích mơ hình tài chính, hay tính tốn sinh học Với hàng triệu kĩ sư nhà khoa học làm việc môi trường công nghiệp môi trường hàn lâm, MATLAB ngơn ngữ tính tốn khoa học 42 Tổng quan định nghĩa ban đầu XLA Giới thiệu loại ảnh Chỉ ảnh tạo từ nguồn khác vấn đề khác thu nhận ảnh Các thành phần XLA Các lĩnh vực có ứng dụng XLA Các xử lý cần thiết XLA Khái niệm độ phân giải, mức xám Giới thiệu Matlab 43 Cài đặt Matlab máy tính (kiểm tra vào tuần tới) Tìm hiểu sử dụng số hàm: • imread • imwrite • imshow • rgb2gray • im2double • fspecial • imhist • histeq 44 .. .1 Image Pictures Giới thiệu xử lý ảnh số Một số lĩnh vực có sử dụng xử lý ảnh Giới thiệu tổng quan quy trình xử lý ảnh Các thành phần xử lý ảnh Các xử lý ảnh phổ biến Làm quen... cường độ mịn cho ảnh 17 Nguồn: Prof Xin Li 18 19 20 21 image encoder compressed bitstream 0 011 10000 010 011 01? ?? (2428 Bytes) image decoder 22 Cần xác định khai thác đặc trưng ảnh tốn trích,... Matlab Bài tập Giúp sinh viên hiểu rõ Mục tiêu xử lý ảnh Sơ lược lịch sử Một số khái niệm ảnh số Ứng dụng XLA Các thành phần xử lý ảnh Hiểu rõ xử lý cần thiết XLA Hiểu xử lý nâng