1.6 Ảnh số và các đặc điểm
1.6.1 Biểu diễn ảnh số
Dữ liệu ảnh hiện nay được dù ng rất phổ biến trên mọi lĩnh vực. Phần lớn ảnh được lưu
trên máy tính đã được số hóa. Ảnh được hiển thị với gốc tọa độ(x, y) = (0 0), nằm ở
phía trên bên trái. Kích thước của ản h được tính bằng số điểm ảnh theo hàng và cột;
thường được ký hiệu làM hàng vàN cột.
Ảnh số được biểu diễn với hai cấu trúc dữ liệu chính là véctơ và ma trận các điểm
ảnh (ảnh raster). Cấu trúc dữ liệu của ảnh ở dạng véctơ (hay còn gọi là ảnh véctơ) là ảnh mà các đối tượng rời rạc trong ản h được biểu diễn bởi các điểm, các đường cong, các vùng được điền đầy. Các thành phần biểu diễn cho ảnh véctơ được đánh mã. Ví
dụ, ảnh ở Hình 1.14(a) được biểu diễn cấu trúc dữ liệu dưới dạng véctơ.
Đối với ảnh raster, ma trận các điểm ản h được ghép lại để tạo thành hình ảnh. Mỗi điểm ảnh được biểu diễn bởi một giá trị thể hiện cho mức độ xám hoặc mức
(a)Ảnh véctơ (b)Ảnh raster
Hình 1.14: Ảnh được biểu diễn dưới dạng véctơ và raster (nguồn: [2]).
Hình 1.14(b). Mỗi điểm ảnh trong ảnh mức xám được biểu diễn bởi một số bit, thể hiện cho giá trị mức xám của điểm ảnh. Ảnh mức xám được biểu diễn bởi bit thìk
giá trị nhỏ nhất (0) là mức xám của màu đen, giá trị lớn nhất (2k− 1) là mức xám
của màu trắng. Với ảnh màu, không gian màu được mã theo một số cách k hác nhau,
như RGB, YCb Cr, và HSV..v.. Các biểu thức chuyển đổi tương đương giữa các hệ màu được dùng trong nhiều trường hợp [75]. Ngoài ra, các ảnh còn được nén nhằm giảm bớt thông tin cho lưu trữ.
Ở đây xem xét ảnh mức xám thường được biểu diễn b ởi bit có kích thước vớiI k
M hàng vàN cột đ iểm ảnh, tức là kích thước củaM N× . Giá trị của điểm ảnh tại vị
tr í(x, y)trong ảnh làp x, y( )và được b iểu diễn bởi 8 bit (k = 3). Điểm ảnh p x, y( )
được biểu diễn dưới dạng bit là p x, y( ) =kk
i=0 bi (bi ∈ {0 1, }và là toán tử ghép vịk
tr í bit) và giá trị làv x, y( ) = P
k−1
i=0 bi.2i. Ở đó, bk−1 vàb0tương ứng là các bit trọng
số lớn nhất và trọng số thấp nhất. Như vậy, ảnh mức xám bit được xem như là cók k
lớp bit như ví dụ được mô tả tro ng Hình 1.15. Ảnh được mô tả bởiI I = M −1 [ x=0 N −1 [ y=0 p x, y .( ) (1.23)