Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Xử lý ảnh số - Chương 2 trình bày một số vấn đề về xử lý cơ bản trên miền không gian. Các nội dung chính trong chương này gồm có: Phân loại và các định dạng ảnh; lân cận, tính liên thông, vùng và biên; OpenCV - Ví dụ đầu tiên; các toán tử; histogram và các xử lý. Mời các bạn cùng tham khảo.
MỘT SỐ XỬ LÝ CƠ BẢN TRÊN MIỀN KHÔNG GIAN NGÔ QUỐC VIỆT TPHCM-2014 Phân loại định dạng ảnh Lân cận, tính liên thơng, vùng biên OpenCV - Ví dụ Các tốn tử Histogram xử lý Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Kiến thức loại ảnh Một số khái niệm lân cận, liên thông thường dùng xử lý ảnh Xử lý ảnh mức xám thông qua hoạt động histogram Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Điểm ảnh hay gọi pixel (picture element, pels, image elements) xem dấu hiệu hay cường độ sáng toạ độ không gian đối tượng Ảnh xem tập hợp điểm ảnh Khi số hoá, biểu diễn ma trận chiều a[i][j] phần tử có giá trị nguyên véc tơ cấu trúc màu Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Mỗi pixel chứa màu (hoặc mức xám) độ sâu z màu value(x, y, z, , t) thời gian t Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Lưới pixel, pixel chứa màu p = (r,c) vị trí pixel r: row; c: column I( p) = I(r,c) giá trị pixel p Ảnh màu có nhiều giá trị cho pixel; Ảnh monochrome có giá trị pixel Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Mức xám (gray level): Mức xám kết mã hoá tương ứng cường độ sáng điểm ảnh với giá trị số-kết q trình lượng hố Các thang giá trị mức xám thông thường: 16, 32, 64, 128, 256 (Mức 256 mức phổ dụng Lý do: từ kỹ thuật máy tính dùng byte (8 bit) để biểu diễn mức xám: Mức xám dùng byte biểu diễn: 256 mức xám, tức từ đến 255) Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Ảnh Số bit/pixel Số màu Ảnh đen trắng Ảnh xám (gray scale) 256 Ảnh RGB 24 2563 Ảnh 32 bit (true color+độ sâu) 32 2564 Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Các hoạt động chia thành loại Trên điểm (pixel): giá trị điểm ảnh output phụ thuộc giá trị điểm ảnh vị trí ảnh input Cục (local): giá trị điểm ảnh output vị trí định (m, n) phụ thuộc vào giá trị điểm ảnh lân cận điểm ảnh có vị trí (m, n) ảnh input Toàn cục (global): giá trị điểm ảnh output vị trí định (m, n) phụ thuộc vào toàn pixel ảnh input Nhằm tạo ảnh b[m,n] từ ảnh đầu vào a[m,n] cho đạt số mục tiêu tăng cường chất lượng ảnh đáp ứng yêu cầu phân tích Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngơ Quốc Việt Điểm, cục bộ, toàn cục Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 10 CDF histogram là: Min ảnh 52 max 154 Cdf chuyển sang miền [0, 255] Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 46 cdf (v) cdf h(v) round ( L 1) MxN cdf Xét ảnh ví dụ cdf (v) h(v) round 255 63 Ví dụ, pixel mức xám 78 46 h(78) round 255 182 63 Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 47 Ảnh cân histogram là: Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 48 Cho ảnh I kích thước mxn=N Gọi new_levels số mức xám mong muốn ảnh cân băng histogram Đặt: N tb new _ levels Đặt: t ( g ) g h(i ) i 0 số điểm ảnh có mức xám thấp hay g Xác định hàm f: gf(g), cho : t(g) f ( g ) max( 0, round 0, 1 tb Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 49 Chọn new_levels = Ảnh sau cân Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 50 void histeq(IplImage* src, IplImage* dst) { IplImage* hsv, * h, * s, * v; if (src->nChannels == 3) { hsv = cvCreateImage(cvGetSize(src), 8, 3); h = cvCreateImage(cvGetSize(src), 8, 1); s = cvCreateImage(cvGetSize(src), 8, 1); v = cvCreateImage(cvGetSize(src), 8, 1); cvCvtColor(src, hsv, CV_BGR2HSV); cvSplit(hsv, h, s, v, NULL); cvEqualizeHist(v, v); cvMerge(h, s, v, NULL, hsv); cvCvtColor(hsv, dst, CV_HSV2BGR); } else if (src->nChannels == 1) cvEqualizeHist(src, dst); if (hsv) cvReleaseImage(&hsv); if (h) cvReleaseImage(&h); if (s) cvReleaseImage(&s); if (v) cvReleaseImage(&v); } Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 51 #include "cv.h“ #include "highgui.h“ int main(int argc, char** argv) { IplImage* src = cvLoadImage(argc == ? argv[1] : "img/lena.jpg", 1); IplImage* dst = cvCreateImage(cvGetSize(src), src->depth, src->nChannels); histeq(src, dst); cvShowImage("src", src); cvShowImage("dst", dst); cvWaitKey(0); return 0; } Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 52 Xác định hình dáng histogram thực nâng cấp ảnh thay sử dụng cân histogram Ví dụ sử dụng histogram ảnh khác thực cho ảnh xét Được gọi “histogram matching” hay “histogram specification” Có thể dùng để chuẩn hóa hai ảnh Ý tưởng: Cho hai ảnh, tham chiếu ảnh đích, tính histogram chúng Tính cumulative functions hai histogram-gọi F1() F2() Với mức xám G1, tìm mức xám G2 cho F1(G1) F2(G2) Hàm histogram matching: M(G1) = G2 Áp hàm M() lên pixel ảnh tham chiếu Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 53 Target Reference Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 54 Histogram hai ảnh Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 55 CDF hai ảnh Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 56 Adjusted 10 11 12 13 14 15 0 0 0.05 0.15 0.23 0.29 0.38 0.42 0.46 0.55 0.62 0.66 0.72 0.04 0.17 0.30 0.42 0.54 0.63 0.70 0.76 0.79 0.88 0.91 1 1 Refrence Hist equal 0 0 6 10 11 15 0 0 1 3 5 15 Hist match Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 57 Ảnh kết sau thực histogram matching ảnh ‘to be adjusted’ với histogram lấy từ ảnh ‘reference’ Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 58 Hãy viết chương trình OpenCV nhằm thực hiện: Chuyển ảnh xám sang trắng đen Co giãn độ tương phản Làm sáng đối tượng thông qua kỹ thuật gray-level slicing Hiển thị bit plane ảnh xám sang cửa sổ khác Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 59 Một số khái niệm ảnh (mức xám, ảnh màu, lân cận) Các khái niệm xử lý ảnh (điểm, cục bộ, toàn cục) Các xử lý không phụ thuộc tọa độ: contrast stretch Cân histogram ảnh xám thơng qua tuyến tính hóa hàm CDF mức xám Minh họa cân histogram trêm miền [0,1] [0,255] Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 60 ... Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Điểm, cục bộ, toàn cục Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 10 Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 11 Một điểm ảnh p tọa độ (x, y) có 4-lân-cận-ngang-và-dọc... imshow(J); Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 41 Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 42 http://en.wikipedia.org/wiki/Histogra m_equalization Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt 43 Xét ảnh. .. lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Ảnh Số bit/pixel Số màu Ảnh đen trắng Ảnh xám (gray scale) 25 6 Ảnh RGB 24 25 63 Ảnh 32 bit (true color+độ sâu) 32 2564 Bài giảng Xử lý ảnh - TS Ngô Quốc Việt Các hoạt