CHƢƠNG III: NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG ẢNH BẰNG PHƢƠNG PHÁP TèM XƢƠNG VÀ LÀM MẢNH
3.1 Xương và làm mảnh
Như chỳng ta đó biết rằng, phộp toỏn dón nở ảnh cho phộp lấp đầy cỏc lỗ hổng, làm trơn biờn và nối một số đường đứt nột. Sau giai đoạn nối cỏc đường đứt nột cần giảm độ dày của đường do phộp toỏn dón nở, khi đú phải sử dụng phộp co. Trong một số trường hợp thỡ nhược điểm của phộp co ảnh là làm đứt nột cỏc đường, làm mất tớnh liờn thụng của đường. Do đú, ta phải tỡm cỏch khắc phục nhược điểm đú và phộp toỏn làm “mảnh ảnh” hay “tỡm xương" đó ra đời. Đú là một trong nhiều ứng dụng của phộp toỏn Hỡnh thỏi học (Morphology), mà trong luận văn này ta muốn đề cập sơ qua.
Mọi người đang làm việc trong lĩnh vực thị giỏc mỏy tớnh đều biết làm mảnh (thinning) là gỡ?. Đú là việc bạn phải làm gỡ để xỏc định xương (skeleton) của một đối tượng, thường là của một đối tượng nhị phõn. Vậy ta cú thể đặt ra một cõu hỏi: "Xương là gỡ ?". Bõy giờ chỳng ta sẽ tỡm hiểu chỳng. Như với cấu trỳc (texture), khụng cú một định nghĩa chung nào cho khỏi niệm một xương là gỡ ?. Và tệ hơn khụng giống với cấu trỳc, chỳng ta cú thể khụng nhận biết được một xương khi chỳng ta nhỡn thấy nú. Đõy là một điều đỏng tiếc bởi vỡ sự phỏt sinh của một xương số (digital skeleton) thường là một trong cỏc bước xử lớ đầu tiờn thực hiện bởi một hệ thống thị giỏc mỏy khi thử trớch ra cỏc đặc tớnh (feature) từ một đối tượng trong một ảnh. Một xương được xem như sử dụng để mụ tả hỡnh dạng của đối tượng theo một số ớt cỏc điểm ảnh cú liờn quan, tất cả cỏc điểm ảnh đú (trong một vài khả năng) thuộc về cựng một cấu trỳc (structural) và do đú nú rất cần thiết. Trong cỏc ảnh đoạn, xương truyền đạt tất cả cỏc thụng tin được thấy trong ảnh nguyờn bản ban đầu, trong xương cỏc giỏ trị như: Vị trớ, phương hướng và độ dài của cỏc đoạn thẳng chớnh là những đặc trưng cốt yếu của cỏc đường trong ảnh ban đầu. Điều này đơn giản hoỏ việc biểu diễn cỏc bộ phận của ảnh đoạn. Do đú, làm mảnh ảnh cú thể được định nghĩa như là hoạt động của việc nhận dạng (identifying) cỏc điểm ảnh của một đối tượng mà cỏc điểm ảnh đú là cỏc điểm cốt yếu cho việc mụ tả hỡnh dạng của đối tượng: Đú là cỏc điểm xương và cỏc điểm xương đú tạo thành một tập cỏc điểm xương; hay núi cỏch khỏc làm mảnh cú thể được xem là việc đồng nhất cỏc điểm ảnh của một đối tượng mà cỏc điểm ảnh đú chứa thụng tin về hỡnh dỏng của đối tượng, cỏc điểm ảnh này được gọi là cỏc điểm xương ảnh, và là một bộ mẫu. Cũng cú một số xương dạng số được đưa ra nhưng vẫn chưa hoàn toàn được chấp nhận. Hàng trăm bài bỏo dựa trờn chủ đề của việc làm mảnh được in ấn; phần lớn chỳng quan tõm đến việc thực hiện một sự thay đổi (biến tấu) trờn một phương phỏp làm mảnh đang tồn tại, trong đú cỏc hướng mới lạ được liờn kết (liờn hệ) cho việc thực hiện thuật toỏn. Nhiều thuật toỏn làm mảnh gần đõy được thiết kế với
một tốc độ đỏng kể. Tốc độ của thuật toỏn được cải tiến khụng ngừng; chất lượng của xương cũng ngày càng được cải tiến.
Trong chương này, một số tiếp cận về làm mảnh ảnh sẽ được khảo sỏt (xem xột) và chỳng ta sẽ luụn trở lại kết quả nguyờn bản của định nghĩa ngoại trừ việc tỡm kiếm một cỏch giải quyết. Tuy nhiờn, cú 3 điều cần lưu ý về làm mảnh:
1) Khụng phải tất cả cỏc đối tượng đều cú thể và phải được làm mảnh, việc làm mảnh là hữu dụng (cú ớch) cho cỏc đối tượng ăn khớp của cỏc đoạn, nghĩa là chỳng chỉ thẳng hoặc cong và việc làm mảnh là khụng hữu dụng (khụng cú ớch) cho cỏc đối tượng cú hỡnh dạng khộp kớn một vựng. Vớ dụ, một đường cong cú thể được làm mảnh nhưng một hỡnh đĩa khụng thể làm mảnh một cỏch đầy đủ.
2) Những gỡ hoạt động như là một xương trong tỡnh huống này cú thể khụng hoạt động trong tỡnh huống khỏc. Làm mảnh thường là một bước chuẩn bị một ảnh cho cỏc bước xử lý tiếp theo. Tất nhiờn, cỏc bước tiếp theo sau thường làm việc với cỏc đặc trưng (thuộc tớnh) cần thiết của xương.
3) Làm mảnh là hoạt động của việc nhận dạng xương và khụng được xỏc định bằng thuật toỏn đó sử dụng. Đặc biệt, việc làm mảnh khụng phải luụn luụn làm cụng việc xử lý lặp lại việc lột bỏ đi lớp bờn ngoài của cỏc điểm ảnh.