5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.3.2. Tiếp cận dựa trên Template matching
Đối sánh mẫu (Template matching) là quá trình tìm kiếm vị trí của hình ảnh phụ, đƣợc gọi là mẫu bên trong hình ảnh. Một số phƣơng pháp cho các hình ảnh giống hệt nhau có thể đƣợc sử dụng. Phần này thảo luận về ứng dụng phù hợp với mẫu để đối sánh hình ảnh nhỏ, là một phần của hình ảnh lớn hình ảnh. Khi một số mẫu tƣơng ứng đƣợc đƣợc tìm thấy, các trung tâm của chúng có thể đƣợc sử dụng làm các điểm kiểm soát để xác định các tham số phù hợp. Đối sánh mẫu liên quan đến việc so sánh một mẫu nhất định với các cửa sổ có cùng kích thƣớc trong một hình ảnh và xác định cửa sổ giống nhất với mẫu.
Thuật toán so khớp mẫu cơ bản bao gồm tính toán tại mỗi vị trí của hình ảnh dƣới kiểm tra một hàm biến dạng để đo mức độ về độ giống nhau giữa mẫu và hình ảnh. Các độ méo tối thiểu hoặc vị trí tƣơng quan tối đa là sau đó đƣợc thực hiện để xác định vị trí của tiêu bản vào hình ảnh đƣợc kiểm tra. Các phép đo biến dạng điển hình là Tổng của Tuyệt đối Sự khác biệt (Sum of Absolute Differences- SAD) và Tổng bình phƣơng Điểm khác biệt (Sum of Squared Differences- SSD). Mặt khác, theo nhƣ đối sánh mẫu đƣợc quan tâm, Dấu thập chuẩn hóa Tƣơng quan (Normalized Cross Correlation- NCC) thƣờng đƣợc chấp nhận vì sự tƣơng đồng đo lƣờng. Essannoun và cộng sự đề xuất tần suất nhanh thuật toán tăng tốc quá trình đối sánh SAD. Họ đã sử dụng một cách tiếp cận để ƣớc tính chỉ số SAD theo chuỗi cosine, có thể đƣợc biểu thị trong mối tƣơng quan điều kiện. Hơn nữa, Hel-Or và Hel-Or (2002) đã đề xuất một phƣơng pháp so khớp mẫu nhanh dựa trên việc tích lũy biến dạng trên miền Walsh-Hadamard theo thứ tự tần suất liên quan khi sử dụng SSD
NCC truyền thống cần tính toán tử số và mẫu số, rất tốn thời gian. Lewis đã sử dụng lƣợc đồ bảng tổng hợp để giảm phép tính ở mẫu số. Mặc dù bảng tổng hợp lƣợc đồ có thể làm giảm việc tính toán mẫu số trong NCC, điều cần thiết là phải đơn giản hóa việc tính toán liên quan đến tử số của NCC. Wei và ai đã đề xuất một thuật toán so khớp mẫu nhanh dựa trên NCC tiêu chí bằng cách kết hợp phân vùng đa cấp thích ứng với kế hoạch cập nhật ngƣời chiến thắng để đạt đƣợc một Tìm kiếm.
Trong Hình 1.15, để xác định một khu vực phù hợp, phƣơng pháp cần để so sánh hình ảnh mẫu với hình ảnh nguồn bằng cách trƣợt nó. Bằng cách trƣợt mẫu, quy trình có thể đo lƣờng sự giống nhau giữa hình ảnh mẫu và một khu vực trong hình ảnh nguồn. Tại mỗi vị trí, một số liệu đƣợc tính toán vì vậy nó thể hiện mức độ tƣơng tự của bản vá đó với khu vực của hình ảnh hiện trƣờng. Quá trình sau đó tìm thấy vị trí tối đa hoặc tối thiểu trong hình ảnh kết quả tùy thuộc vào phép đo.
Hình 1. 11. Minh hoạ quá trình so sánh ảnh