TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG *********o0o******** BÀI TẬP XỬ LÝ ẢNH Y TẾ Giảng viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Việt Dũng Sinh viên thực hiện: Họ tên: Lê Văn Tuấn MSSV: 20164352 Mã học phần: ET4500 Mã lớp học: 116335 Hà Nội, 6/2020 Đề bài: Cho ảnh bit kích thước 16x16 sau: 5 11 13 13 15 15 15 15 15 5 13 13 15 15 15 15 5 11 13 13 15 15 14 5 11 13 13 14 14 5 11 11 13 14 14 5 9 13 13 13 13 10 5 11 12 13 13 13 1 11 12 12 11 10 1 5 11 12 13 13 12 11 10 5 11 12 15 13 12 11 10 5 11 15 14 13 12 9 5 15 14 13 11 10 4 15 14 13 13 11 10 4 15 13 13 13 13 10 4 13 13 13 13 13 11 10 4 14 15 16 Câu 1: a, Xác định mức ngưỡng phân vùng xác suất tối thiểu xác suất sai số Ta có: u h(u) 32 16 32 16 8 32 10 11 16 12 13 32 15 Tổng số pixels có ảnh là: N=∑ h ( u )=¿ 256( pixels )¿ u =0 Mặt khác, ta có: 15 ∑ u h ( u )=1920 u=0 Do khônng bị ảnh hưởng vị trí pixel nên ta giả sử, có pixel góc nền, với giá trị 0, 1, 2, 3 Ta có: μ10= μ20= 0+1+2+3 =1.5 1920−6 ≈ 7.6 256−4 ⇒ T 0= μ10 + μ20 =4.55 Với T 0=∫ ( 4.55 )=4 , ảnh chia thành vùng: u h(u) 32 16 Vùng 32 16 8 32 10 11 16 Vùng 12 13 32 14 15 16 Các pixels xem có giá trị 0, 1, 2, 3, Ta có: 1 ∑ u h(u) μ = u=04 = ∑ h(u) 128 ≈ 1.78 72 u=0 μ21= 1920−128 ≈ 9.74 256−72 ⇒ T 1= μ 11+ μ 21 =5.76 Với T 1=∫ ( 5.76 )=5 , ảnh chia thành vùng: u h(u) 32 16 Vùng 32 16 8 10 11 12 13 14 15 32 16 32 16 Vùng Các pixels xem có giá trị 0, 1, 2, 3, 4, Ta có: ∑ u h(u) μ = u=05 ∑ h(u) = 288 ≈ 2.77 104 u=0 μ22= 1920−288 ≈ 10.74 256−104 μ 12+ μ 22 ⇒ T 2= =6.76 Với T 2=∫ ( 6.76 )=6, ảnh chia thành vùng: u h(u) 32 16 Vùng 32 16 8 10 11 12 13 14 15 32 16 32 16 Vùng Các pixels xem có giá trị 0, 1, 2, 3, 4, 5, Ta có: ∑ u h(u) μ13= u=06 = ∑ h(u) 336 =3 112 u=0 μ23= 1920−336 =11 256−112 ⇒ T 3= μ13 + μ23 =7 Với T 3=∫ ( )=7, ảnh chia thành vùng: u h(u) 32 16 Vùng 32 16 8 10 11 12 13 14 15 32 16 32 16 Vùng Các pixels xem có giá trị 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, Ta có: ∑ u h (u) μ = u=07 = ∑ h(u) 448 =3.5 128 u=0 μ24 = 1920−448 =11.5 256−128 ⇒ T 4= μ14 + μ24 =7.5 Với T 4=∫ ( 7.5 )=7, ảnh chia thành vùng: u h(u) 32 16 Vùng 32 16 8 10 11 12 13 14 15 32 16 32 16 Vùng Nhận thấy, T 3=T 4=7 , Chọn mức ngưỡng cho ảnh b, Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng có thay đổi khơng? Tại sao? Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng khơng thay đổi Bởi - vì, mức ngưỡng phụ thuộc vào phân bố mức xám đồ ảnh mà không liên quan đến yếu tố vị trí pixel Câu 2: a, Xác định mức ngưỡng tối đa phương sai lớp Ta có: 15 N=∑ h ( u )=¿ 256 ¿ u =0 15 ∑ u h ( u )=1920 u=0 T h1 ( T ) =∑ h(u) u=0 15 h2 ( T )=∑ h(u)=N−h1 ( T ) u=T T ∑ u h ( u) μ1 (T )= u=0 T ∑ h (u) T ∑ u h ( u ) = u=0 h1 ( T ) u=0 15 T ∑ u h( u ) u=T μ2 (T )= 15 ∑ h (u ) 1920−∑ u h ( u ) = u=0 h2 ( T ) u=T σ ( T )=P1 ( T ) P2 ( T ) [ μ ( T )−μ2 (T ) ] = h1 (T ) h2 (T ) [ μ1 ( T )−μ2 ( T ) ] N N u 10 11 12 13 14 15 h(u) 32 16 32 16 32 16 32 16 h1 (T ) 40 48 64 72 104 112 128 136 168 176 192 200 232 240 256 h2 (T ) 248 216 208 192 184 152 144 128 120 88 80 64 56 24 16 μ1 (T ) 32 40 48 48 96 64 128 72 288 104 336 112 448 128 512 136 800 168 880 176 1056 192 1152 200 1568 232 1680 240 1920 256 μ2 (T ) 1920 248 1888 216 1872 208 1824 192 1792 184 1632 152 1584 144 1472 128 1408 120 1120 88 1040 80 864 64 768 56 352 24 240 16 X σ 2(T ) 1.81 8.31 9.75 12 12.81 15.31 15.75 16 15.81 14.31 13.75 12 10.81 5.31 3.75 X Ta thu bảng sau: Nhận thấy, σ max ¿ 16, T = Vậy chọn mức ngưỡng cho ảnh b, Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng có thay đổi khơng? Tại sao? - Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng khơng thay đổi Bởi vì, mức ngưỡng phụ thuộc vào phân bố mức xám đồ ảnh mà khơng liên quan đến yếu tố vị trí pixel Câu 3: a, Phân vùng ảnh theo phương pháp chia miền (Region – Splitting) Thực Region – Splitting: 5 11 13 13 15 15 15 15 15 5 13 13 15 15 15 15 5 11 13 13 15 15 14 5 11 13 13 14 14 5 11 11 13 14 14 5 9 13 13 13 13 10 5 11 12 13 13 13 1 11 12 12 11 10 1 5 11 12 13 13 12 11 10 5 11 12 15 13 12 11 10 5 11 15 14 13 12 9 5 15 14 13 11 10 4 15 14 13 13 11 10 4 15 13 13 13 13 10 4 13 13 13 13 13 11 10 4 15 13 13 13 13 10 4 13 13 13 13 13 11 10 4 Sau thực Region – Splitting, ta thu kết sau: 5 11 13 13 15 15 15 15 15 5 13 13 15 15 15 15 5 11 13 13 15 15 14 5 11 13 13 14 14 5 11 11 13 14 14 5 9 13 13 13 13 10 5 11 12 13 13 13 1 11 12 12 11 10 1 5 11 12 13 13 12 11 10 5 11 12 15 13 12 11 10 5 11 15 14 13 12 9 5 15 14 13 11 10 4 15 14 13 13 11 10 4 (Lưu ý, sử dụng màu sắc để phân biệt vùng lân cận với nhau) Thực đánh số lại vùng: 17 20 22 24 26 31 31 37 37 37 37 37 45 12 17 20 22 27 31 31 37 37 37 37 12 22 12 17 20 22 32 31 31 37 37 12 22 43 12 17 20 22 32 31 31 12 22 43 43 12 17 22 32 32 12 22 40 43 43 12 17 22 12 22 40 40 40 40 13 12 1 12 17 12 12 17 22 33 39 22 41 39 40 41 40 44 40 46 14 18 21 12 12 33 17 33 22 39 41 47 14 18 21 12 33 12 33 17 42 22 39 41 10 14 18 12 21 28 34 33 12 33 17 42 22 39 10 15 12 16 16 21 28 34 33 12 33 17 42 22 10 15 12 16 23 25 16 21 36 38 38 12 33 17 41 10 15 12 16 19 19 23 25 16 21 36 38 38 12 33 17 10 12 16 19 19 19 19 29 25 16 21 36 38 38 12 32 11 16 19 19 19 19 19 30 35 25 16 21 36 38 38 48 b, Phân vùng ảnh theo phương pháp phát triển miền liên kết trọng tâm CLRG (Centroid Linkage Region Growing) Thực đánh số vùng (Region Numbering): 18 21 23 25 27 32 32 38 38 38 38 39 46 12 18 21 23 28 32 32 38 38 38 38 12 23 12 18 21 23 33 32 32 38 38 12 23 44 12 18 21 23 33 32 32 12 23 44 44 12 18 23 33 33 12 23 41 44 44 12 18 23 12 23 41 41 41 41 13 12 1 12 18 12 12 18 23 34 40 23 42 40 41 42 41 45 41 47 14 19 22 12 12 34 18 34 23 40 42 48 14 19 22 16 34 12 34 18 43 23 40 42 10 14 19 16 22 29 35 34 12 34 18 43 23 40 10 15 16 17 17 22 29 35 34 12 34 18 43 23 10 15 16 17 24 26 17 22 37 39 39 12 34 18 43 10 15 16 17 20 20 24 26 17 22 37 39 39 12 34 18 10 16 17 20 20 20 20 30 26 17 22 37 39 39 12 34 11 17 20 20 20 20 20 31 36 26 17 22 37 39 39 49 Thực gộp vùng (Merge Regions): 18 21 23 25 27 32 32 38 38 38 38 39 46 12 18 21 23 28 32 32 38 38 38 38 12 23 12 18 21 23 33 32 32 38 38 12 23 44 12 18 21 23 33 32 32 12 23 44 44 12 18 23 33 33 12 23 41 44 44 12 18 23 12 23 41 41 41 41 13 12 1 12 18 12 12 18 23 34 40 23 42 40 41 42 41 45 41 47 14 19 22 12 12 34 18 34 23 40 42 48 14 19 22 12 34 12 34 18 43 23 40 42 10 14 19 12 22 29 35 34 12 34 18 43 23 40 10 15 12 17 17 22 29 35 34 12 34 18 43 23 10 15 12 17 24 26 17 22 37 39 39 12 34 18 43 10 15 12 17 20 20 24 26 17 22 37 39 39 12 34 18 10 12 17 20 20 20 20 30 26 17 22 37 39 39 12 34 11 17 20 20 20 20 20 31 36 26 17 22 37 39 39 49 10 15 12 16 16 21 28 34 33 12 33 17 42 22 10 15 12 16 23 25 16 21 36 38 38 12 33 17 41 10 15 12 16 19 19 23 25 16 21 36 38 38 12 33 17 10 12 16 19 19 19 19 29 25 16 21 36 38 38 12 32 11 16 19 19 19 19 19 30 35 25 16 21 36 38 38 48 Thực đánh số lại vùng (Re – Numbering): 17 20 22 24 26 31 31 37 37 37 37 37 45 12 17 20 22 27 31 31 37 37 37 37 12 22 12 17 20 22 32 31 31 37 37 12 22 43 12 17 20 22 32 31 31 12 22 43 43 12 17 22 32 32 12 22 40 43 43 12 17 22 12 22 40 40 40 40 13 12 1 12 17 12 12 17 22 33 39 22 41 39 40 41 40 44 40 46 14 18 21 12 12 33 17 33 22 39 41 47 14 18 21 12 33 12 33 17 42 22 39 41 10 14 18 12 21 28 34 33 12 33 17 42 22 39 c, Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng có thay đổi khơng? Tại sao? - Khi xáo trộn pixel ảnh vị trí số lượng pixel vùng thay đối, khơng ảnh hưởng đến mức ngưỡng Bởi vì, việc phân vùng ảnh dựa giá trị pixel tương đương vị trí pixel thuộc vùng phải liền kề 10 ... sau: Nhận th? ?y, σ max ¿ 16, T = V? ?y chọn mức ngưỡng cho ảnh b, Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng có thay đổi không? Tại sao? - Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng khơng thay đổi Bởi... 16 Vùng Nhận th? ?y, T 3=T 4=7 , Chọn mức ngưỡng cho ảnh b, Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng có thay đổi khơng? Tại sao? Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng khơng thay đổi Bởi - vì,... 42 22 39 c, Khi xáo trộn vị trí pixel ảnh mức ngưỡng có thay đổi khơng? Tại sao? - Khi xáo trộn pixel ảnh vị trí số lượng pixel vùng thay đối, khơng ảnh hưởng đến mức ngưỡng Bởi vì, việc phân vùng