Tìm hiểu ảnh Gif và xây dựng phần mềm xử lý ảnh Graphic

Định dạng ảnh đang ngày được sử dụng phổ biến và ảnh Gif là một trong những định dạng được sử dụng nhiều trong các phần mềm và nó có điểm mạnh là sáng hơn so với định dạng ảnh khác.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & KINH TẾ SỐ BÁO CÁO TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN ĐỊNH DẠNG VÀ BIỂU DIỄN ẢNH GIF TRÊN MÁY TÍNH Giảng viên hướng dẫn : TS.Phạm Minh Hồn Nhóm sinh viên thực : Nhóm Lớp Học Phần : Công Nghệ Đa Phương Tiện _ 01 HÀ NỘI – 2021 DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM Họ Tên Vũ Thị Tú Anh Hoàng Thị Giang Nguyễn Xuân Dương Mã Sinh Viên 11190619 11191397 11181128 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Các đề tài nghiên cứu nước Lý lựa chọn đề tài Mục tiêu nội dung phương pháp nghiên cứu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu a Đối tượng………… ……………………………………………….4 b Phạm vi………………………………………………………… ….4 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ ẢNH Các khái niệm Ảnh tỉnh ảnh động 2.1 Ảnh tỉnh………… ……………………………………………….5 2.2 Ảnh động…………….…………………………………………….6 Xử lý ảnh 3.1 Các bước xử lý ảnh………… ……………………7 a Phần thu nhận ảnh…………………………………………….8 b Tiền xử lý………………………………………………………8 c Phân đoạn hay phân vùng ảnh……………………………….8 d Biểu diễn ảnh………………………………………………….8 e Nhận dạng nội suy ảnh…………………………………….8 3.2 Các vấn đề xử lý ảnh…………….……………………………9 3.2.1 Thu nhận ảnh, chụp ảnh số hóa ảnh………………… 3.2.2 Phân tích ảnh thị giác máy tính……………………… 3.2.2 Mã hóa,nén ảnh………………… ……………………… 3.3 Ứng dụng xử lý ảnh…………….…………………………….9 CHƯƠNG III: TÌM HIỂU VỀ ĐỊNH DẠNG FILE ẢNH MỤC LỤC Định nghĩa file ảnh Định dạng tệp Raster Pixel Lý thuyết màu CHƯƠNG IV:ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF Tổng quan ảnh Gif 1.1 Định nghĩa………… ………………………………………… 16 1.2 Ưu nhược điểm Gif…………….……………………………16 1.3 Cách sử dụng ảnh Gif…………….…………………………… 17 Định dạng ảnh Gif 2.1 Khái niệm chung………… …………………………………….19 2.2 Định dạng ảnh Gif …………….…………………………………20 a Kỹ thuật nén LZW…………………………………………… 20 b Định dạng tổng quát ảnh GIF…………………………….31 CHƯƠNG V:MƠ TẢ VÀ PHÂN TÍCH BÀI TỐN Mơ tả tốn Phân tích nghiệp vụ tốn Đề xuất mơ hình quy trình nhiệp vụ tốn a Mơ hình dự kiến………………………………………………… 36 b Quy trình nghiệp vụ………………………………………………36 CHƯƠNG VI:CƠNG NGHỆ ÁP DỤNG Phân tích ngơn ngữ lựa chọn a Ngơn ngữ lập trình Python…………………………………… 37 b Ngơn ngữ lập trình C# .37 Công nghệ OpenCV… CHƯƠNG VII:CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM… MỤC LỤC I Sử dụng ngơn ngữ lập trình Python tích hợp tính vào phần mềm Gimp để xử lý ảnh…………………………………………………………………… 40 Phân tích tính tích hợp vào Gimp Thiết kế giao diện Cài đặt tích hợp tính vào Gimp a Lập trình xây dựng tính năng……………………………….44 b Cài đặt tính Gimp……………………………… 45 Thử nghiệm tính Đánh giá kết đạt a Tính đạt yêu cầu……………………………………………47 b Điểm chưa hồn thiện…………………………………………….47 II Sử dụng ngơn ngữ lập trình C# xây dựng phần mềm chỉnh sửa ảnh Graphic…………………………………………………………………47 Phân tích thiết kế hệ thống phần mềm a Phân tích………………………………………………………… 47 b Thiết kế hệ thống…………………………………………………47 Thiết kế giao diện Form phần mềm Cài đặt hệ thống Thử nghiệm hệ thống Đánh giá kết thử nghiệm a Kết đạt được…………………………………………………53 b Hạn chế……………………………………………………………53 CHƯƠNG VIII:KẾT LUẬN………………… …54 Kết đạt Hạn chế Hướng phát triển tương lai DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………… 55 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình :Các mơ hình màu Hình :Hình ảnh raster vector Hình :Pixel .….12 Hình :Chia khung ảnh thành ô Pixel ….13 Hình :Hình ảnh màu RGB Hình :Hình ảnh màu CMYK Hình :Sơ đồ mã hóa ảnh Gif ….24 Hình :Sơ đồ giải mã ảnh GIF ….29 Hình :Quy trình nghiệp vụ Hình 10 :Giao diện chọn mẫu liệu Hình 11 :Thiết lập đồ kết cấu hình ảnh ….41 Hình 12 :Thu phóng hình ảnh ….42 Hình 13 : Phân bổ kết cấu hình ảnh Hình 14 :Lựa chọn màu sắc cho hình ảnh Hình 15 :Tái tổng hợp làm sắc nét hình ảnh ….43 Hình 16 :Làm rõ hình ảnh ….44 Hình 17 :Lấy địa Plug-ins Hình 18 :Cài đặt code vào Plug-ins.6 Hình 19 :Kiến trúc hệ thống phần mềm ….48 Hình 20 :Kiến trúc bên hệ thống phần mềm ….49 Hình 21 :Giao diện Form phần mềm Hình 22 :Giao diện Form thay đổi độ sáng Hình 23 :Giao diện Form giải mã mã hóa hình ảnh ….51 Hình 24 :Giao diện Form lựa chọn màu sắc cho hình ảnh ….52 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN LỜI MỞ ĐẦU Đi đơi với phát triển tồn cầu phát triển cơng nghệ đặc biệt ngành công nghệ thông tin Từ ngành không phổ biến đắt đỏ ngày trở nên thông dụng trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn Nhu cầu giải trí người theo ngày trở nên cao hơn, địi hỏi công nghệ, phần mềm thông minh, đại, tiện lợi trước Con người dần sử dụng lượng lớn đa phương tiện giải trí ảnh, video,… Khoảng mười năm trở lại đây, phần cứng máy tính thiết bị liên quan có tiến vượt bậc tốc độ tính tốn, dung lượng chứa, khả xử lí, giá giảm đến mức máy tính thiết bị liên quan đến xử lí ảnh khơng cịn thiết bị chuyên dụng Khái niệm ảnh số trở nên thông dụng với hầu hết tất người xã hội việc thu nhận ảnh số thiết bị cá nhân hay chuyên dụng với việc đưa vào máy tính xử lí trở nên đơn giản Xử lý ảnh ngành khoa học tương đối mẻ so với nhiều ngành khoa học khác Hiện lĩnh vực quan tâm trở thành môn học chuyên ngành sinh viên hệ kỹ sư, cử nhân ngành Công nghệ thông tin Trên sở kiến thức học môn học : Tin học đại cương, Lập trình hướng đối tượng, Cơng nghệ đa phương tiện… với hiểu biết thiết bị điện tử, em định thực đề tài: Định dạng biểu diễn ảnh GIF TS Phạm Minh Hoàn hướng dẫn Khi hoàn thành xong đề tài chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo,TS.Phạm Minh Hồn người tận tình hướng dẫn chúng em trình tìm hiểu xây dựng sản phẩm CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Trang | ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN ĐỀ TÀI Các đề tài nghiên cứu ngồi nước Có thể nói xử lý ảnh vấn đề nhiều người quan tâm, đặc biệt sinh viên trình học tập, nghiên cứu chuẩn bị đồ án tốt nghiệp trường Để thực đề án đòi hỏi tác giả phải cập nhập kiến thức chuyên sâu chuyên ngành cách thức để thực đề án quy chuẩn, hấp dẫn người đọc có tính ứng dụng vào thực tế cao Ở mức độ cao hơn, vấn đề liên quan đến xử lý ảnh lĩnh vực mà ngày phát triển ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác nhờ vào phát triển ngày mạnh mẽ hệ thống máy tính, thuật tốn cơng trình nghiên cứu khác nhiều nhà khoa học giới Ở Việt Nam, ứng dụng xử lý ảnh bước đầu triển khai số lĩnh vực nhƣ lắp đặt hệ thống nhận dạng biển số xe, nhận dạng vân tay, … Môn học xử lý ảnh trƣờng đại học đƣợc xem môn học bắt buộc số ngành Nhờ công nghệ thông tin, điện tử viễn thơng, … Tuy nhiên nhìn cách tổng quan số lƣợng ứng dụng triển khai thực tế ít, lĩnh vực phát triển mạnh mẽ tƣơng lai quan tâm cách nghiêm túc Một ứng dụng phổ biến liên quan mật thiết với xử lý ảnh nhận dạng ký tự quang học – OCR Sau chúng em có tìm hiểu số đề tài nghiên cứu xử lý ảnh định dạng liên quan: Tên đề tài Khu vực Ứng dụng xử Trong lý ảnh Nước việc quản lý bãi đổ xe Tác giả Nhóm sinh viên Đại Học Điện Lực Đường link tham khảo https://123docz.net/blog/top-10-de-antot-nghiep-xu-ly-anh-dung-chuan-nhat/ Trang | ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF Image Processing: Research Opportunitie s and Challenges Biomedical Imaging CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Nước Ngoài Ravindra S Hegadi https://www.researchgate.net/publication /274247823_Image_Processing_Researc h_Opportunities_and_Challenges Nước Alexander Wong, David A Clausi, Paul Fieguth https://uwaterloo.ca/vision-imageprocessing-lab/researchtopics/biomedical-imaging Nhiều tác giả https://uwaterloo.ca/vision-imageprocessing-lab/research-topics Một số đề tài Nước khác Lý lựa chọn đề tài Mạng xã hội ngày phát triển làm cho ảnh GIF trở thành định dạng khơng thể thiếu cho nói chuyện trở nên vui nhộn Thế nhưng, nói đến 10 người 10 người khơng biết ảnh GIF biết loại ảnh động mà anh chị em có thắc mắc ý nghĩa lịch sử đời định dạng phần wiki thông tin hữu ích xoay vòng quanh chủ đề Chúng em chọn đề tài muốn tìm hiểu rõ ảnh Gif đưa sản phẩm nhỏ phục vụ người xử lý ảnh Gif dể dàng Mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu đề tài Mục tiêu  Tìm hiểu rõ ảnh Gif cách biểu diễn máy tính  Xây dựng ứng Nội dung  Tìm hiểu định dạng ảnh  Sơ đồ mã hóa giải mã hình ảnh  Các giải thuật Trang | Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu từ lý thuyết tới thực hành  Xây dựng sơ đồ mã hóa,giải mã ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Hình 10: Giao diện chọn mẫu liệu  Tính lập đồ kết cấu hình ảnh(python_fu_map_style): tính thực phân bổ hình ảnh thành layer nhỏ hiển thị đồ điểm ảnh Hình 11: Thiết lập đồ kết cấu hình ảnh T r a n g | 41 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN  Tính phóng to thu nhỏ hình ảnh(python_fu_uncrop): Tính thực phóng to thu nhỏ hình ảnh theo kích cỡ lựa chọn Hình 12: Thu phóng hình ảnh  Phân bổ kết cấu,kết xuất hình ảnh(python_fu_render_texture):tính cho phép người dùng phân chia lại kết cấu,tỷ lệ hình ảnh Hình 13: Phân bổ kết cấu hình ảnh  Thay đổi màu sắc hình ảnh(python_fu_fill_pattern_resynth):tính cho phép T r a n g | 42 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN người dùng lựa chọn hình ảnh u thích để tích hợp vào ảnh làm ảnh Hình 14: Lựa chọn màu sắc cho hình ảnh  Phóng to tái tổng hợp hình ảnh thành mẫu hồn chỉnh hơn(python_fu_enlarge_resynthesized):tính cho phép người dùng chọn quy mơ tỷ lên thu phóng hình ảnh tái tổng hợp theo tỷ lệ Hình 15: Tái tổng hợp làm sắc nét hình ảnh  Tính làm rõ hình ảnh(python_fu_sharpen_resynthesized):người dùng chọn tỷ lệ phù hợp để làm rõ hình ảnh T r a n g | 43 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CƠNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Hình 16: Làm rõ hình ảnh Cài đặt , tích hợp tính vào Gimp a Lập trình xây dựng tính Đầu tiên khai báo thư viện gimpfu thực cài đặt liệu Gimp Xây dựng tính riêng,mỗi file code tương ứng với tính tích hợp vào Gimp Cuối tích hợp tính menu Gimp  Tính chọn mẫu liệu nhỏ tích hợp Filters/Enhance T r a n g | 44 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN  Tương tự tính cịn lại tích hợp tương ứng vào mục menu Gimp cho tương thích với chức có sẵn Gimp b Cài đặt tính Gimp Đầu tiên mở Gimp lên menu chọn edit → Preferences→Folders→Plug-ins Sau copy địa : C:\Users\Microsoft Windows\AppData\Roaming\GIMP\2.10\plug-ins (địa lưu trữ plug-ins) Hình 17: Lấy địa Plug-ins Sử dụng địa vừa copy dán vào ổ để tìm nơi lưu trữ sau copy tất file code dán vào thư mục plug-ins T r a n g | 45 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Hình 18: Cài đặt code vào Plug-ins Tới tắt Gimp mở lại để khởi động tự động tích hợp tính vào Gimp Thử nghiệm tính Phần thử nghiệm tính diễn kế hoạch khơng phát sinh lỗi nghiêm trọng Tính Chọn mẫu liệu nhỏ từ ảnh Lập đồ kết cấu hình ảnh Thu phóng hình ảnh Phân bổ kết cấu,kết xuất hình ảnh Phóng to tái tổng hợp hình ảnh Thay đổi màu sắc hình ảnh T r a n g | 46 Kết đạt Thu kết cần thiết Thu mẫu nhỏ phục vụ cho việc phân tích Có thể thu phóng hình ảnh tùy ý Thu mẫu nhỏ từ ảnh có kết cấu Các hình ảnh sau phóng to tái tổng hợp rõ nét tích hợp thêm nhìu điểm ảnh với ảnh cũ Hình ảnh biến đổi sang màu khác ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Làm rõ hình ảnh II Hình ảnh rõ nét với ảnh cũ Đánh giá kết đạt a Tính đạt yêu cầu Phần lớn tính tích hợp đạt yêu cầu cần thiết mục tiêu ban đầu đặt b Điểm chưa hoàn thiện Tốc độ xử lý tính chậm chưa hiển thị lên hình Gimp xử lý ảnh Sử dụng ngơn ngữ lập trình C# xây dựng phần mềm chỉnh sửa ảnh Graphic Phân tích thiết kê hệ thống phần mềm a Phân tích Hệ thống phần mềm đời phải đáp ứng phải đầy đủ chức phần mềm xử lý ảnh Giao diện thân thiện với người dùng dễ sử dụng b Thiết kế hệ thống  Hệ thống kiến trúc phần mềm chỉnh sửa ảnh Graphic đầy đủ tính cơng cụ menu, bên tính lại có kiến trúc phân bổ chức xếp gọn gàng để người dùng dể dàng sử dụng phục vụ cho mục đích xử lý ảnh T r a n g | 47 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Hình 19: Kiến trúc hệ thống phần mềm  Bên chức Displacement Filters phân bổ thành chức với sơ đồ phân cấp chức sau T r a n g | 48 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CƠNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Hình 20: Kiến trúc bên hệ thống phần mềm Thiết kế giao diện Form phần mềm  Giao diện hiển thị tất chức để người dùng lựa chọn, bên chức lại phân thành chức T r a n g | 49 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CƠNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Hình 21: Giao diện Form phần mềm  Giao diện chỉnh sửa độ sáng ảnh: người dùng nhập vào tham số để hệ thống chỉnh sửa độ sáng theo mức độ phần trăm so với ảnh ban đầu Hình 22:Giao diện Form thay đổi độ sáng T r a n g | 50 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN  Giao diện chỉnh sửa độ co giãn ảnh: người dùng nhập giá trị theo kiểu ma trận số học để mã hóa ảnh thành định dạng khác Hình 23: Giao diện Form giải mã mã hóa hình ảnh  Giao diện chỉnh sửa màu sắc ảnh: giao diện tích hợp dãi màu từ đến 255 , người dùng lựa chọn để thay đổi màu sắc ảnh cách phù hợp T r a n g | 51 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CƠNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Hình 24: Giao diện Form lựa chọn màu sắc cho hình ảnh  Ngồi ra, phần mềm cịn tích hợp nhiều tính thông qua form xử lý mà thực qua nút lệnh như: zoom ảnh, xoay ảnh,… Cài đặt hệ thống Để cài đặt phần mềm truy cập vào đường dẫn: https://www.mediafire.com/file/04o4xcov4clay3a/File_Code_Bai_Tie u_Luan_Nhom_2.rar/file Tải cài đặt máy Thử nghiệm hệ thống Tính Tải ảnh lên Chỉnh sửa màu Thoát Kết thu Tải định dạng ảnh khác Thay đổi màu tùy thích Thốt phần mềm khơng sử dụng T r a n g | 52 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF Tăng độ sáng … CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Thay đổi thành cơng độ sáng hình ảnh … Đánh giá kết thử nghiệm a Kết đạt - Phần mềm hoạt động tốt, tất tính hoặt động thành cơng - Các tính dể sử dụng phù hợp với người dùng bình thường b Hạn chế - Giao diện phần mềm chưa thực đẹp mắt - Thiếu số tính quan trọng, chuyên nghiệp T r a n g | 53 ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN CHƯƠNG VIII: KẾT LUẬN Kết đạt  Qua đề tài nghiên cứu trên, chúng em có thêm nhiều hiểu biết ảnh, cách định dạng file ảnh, định dạng ảnh GIF hiểu thêm GIMP  Nâng cao khả làm việc nhóm  Phần mềm sử lý ảnh Graphic đời thực đầy đủ chức xử lý ảnh gif nói riêng loại ảnh Hạn chế  Do thời gian có hạn việc xây dựng ứng dụng nhóm cịn nhiều sai sót.Em mong ủng hộ giúp đỡ thầy giáo để báo cáo chúng em thực hồn thiện có thêm nhiều cải tiến đáng kể ứng dụng tốt vào thực tiễn  Tốc độ xử lý ảnh tính tích hợp vào Gimp phần mềm sử lý ảnh Graphic chưa nhanh Hướng phát triển tương lai  Xây dựng thêm nhiều tính hữu ích để chỉnh sửa lưu trữ ảnh  Thiết kế giao diện phần mềm đẹp mắt  Phát triển phần mềm trở thành phần mềm chuyên nghiệp ,phục vụ đầy đủ tính sửa chữa,lưu trữ nén ảnh T r a n g | 54 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tên Tài Liệu Truyền hình kỹ thuật số, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Gimp.org Bài giảng xử lí âm hình ảnh Tổng quan ảnh wiki Nhóm Lớp Công Nghệ Đa Phương Tiện(121)-01 Đại Học Kinh Tế Quốc Dân Tác Giả Hoặc Đường Dẫn Đỗ Quang Tiến -Dương Thanh Phương (2004) https://www.gimp.org/ tong-quan-ve-dinh-dang-file-anh-va-phuong-phap-dinhdang-file-anh.htm http://lagi.wiki/dinh-dang-anh-gif https://www.mediafire.com/file/04o4xcov4clay3a/File_C ode_Bai_Tieu_Luan_Nhom_2.rar/file T r a n g |55 ... Trang | ĐỊNH DẠNG ẢNH GIF CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN Xử lý ảnh 3.1 Các bước xử lý ảnh Thu nhận ảnh Tiền xử lý ảnh Phân đoạn ảnh Biểu diễn mô tả ảnh Nhận ảnh nội suy a Phần thu nhận ảnh Ảnh nhận qua... lý ảnh xử lý ảnh tự nhiên, ảnh chụp, liệu ảnh có nguồn gốc từ tín hiệu ảnh đặc trưng biên độ dải tần số Có phân biệt xử lý ảnh với đồ họa  Hệ thống xử lý ảnh thu nhận khung cảnh ảnh đầu vào,... QUAN VỀ ẢNH Các khái niệm Ảnh tỉnh ảnh động 2.1 Ảnh tỉnh………… ……………………………………………….5 2.2 Ảnh động…………….…………………………………………….6 Xử lý ảnh 3.1 Các bước xử lý ảnh? ??……… ……………………7 a Phần thu nhận ảnh? ??………………………………………….8