Lect1
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Lect1 as PDF for free.
More details
- Words: 1,022
- Pages: 20
Xử lý ảnh (Image Processing) Giới thiệu
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
1 10/16/2007
Giới thiệu môn học Giảng viên: TS. Bùi Thế Duy – Bộ môn KHMT, phòng 306, E3 z Email: [email protected] z Giờ học: Sáng thứ 4: tiết 4-6 z Website môn học: http://www.fotech.vnu.edu.vn/courses Chọn môn: Xử lý ảnh z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
2 10/16/2007
Mục tiêu môn học Kết thúc thành công môn học, sinh viên sẽ: z z z
Nắm được các khái niệm cơ bản về xử lý ảnh Nắm được một số thao tác xử lý ảnh cơ bản và nền tảng toán học Có thể triển khai cài đặt một số thao tác xử lý ảnh
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
3 10/16/2007
Giới thiệu z
z
Công nghệ số cho phép xử lý tín hiệu số nhiều chiều: từ các mạch số đơn giản -> hệ thống máy tính song song phức tạp Mục tiêu, chia làm 3 loại: – Xử lý ảnh (Image Processing): đầu vào là ảnh, đầu ra là ảnh – Phân tích ảnh (Image Analysis): đầu vào là ảnh, đầu ra là các số đo – Nhận dạng ảnh (Image Understanding): đầu vào là ảnh, đầu ra là các mô tả bậc cao
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
4 10/16/2007
Giới thiệu (…) Chúng ta sẽ tập trung vào các khái niệm cơ bản của Xử lý ảnh z Tài liệu tham khảo: http://www.ph.tn.tudelft.nl/Courses/FIP/ z Ứng dụng: z
– Thay đổi các bức ảnh – tăng độ sáng, lọc nhiễu, tăng độ tương phản … – Dự báo – Nhận dạng – Dựng hình 3 chiều – .. Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
5 10/16/2007
Ứng dụng – dự báo Dự báo cháy rừng z Dự báo khoáng sản z Dự báo sâu bệnh z Dự báo lũ lụt z Dự báo thời tiết z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
6 10/16/2007
Ứng dụng – Văn phòng z
Nhận dạng chữ: – Tiếng Việt/ Tiếng Anh – Dữ liệu offline - Ảnh quét/ Dữ liệu online PDA
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
7 10/16/2007
Ứng dụng – Kiểm tra sản phẩm So sánh mầu của sản phẩm mẫu với sản phẩm mới sản xuất z Kiểm tra độ tròn, vị trí, kích thước z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
8 10/16/2007
Ứng dụng – An ninh Nhận dạng vân tay z WaterMarking - thuỷ vân z Nhận dạng khuôn mặt người z Nhận dạng tội phạm z Dấu thông tin trong ảnh z Chống bạo lực: Dùng Camera để phát hiện ra sự an toàn của nơi công cộng z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
9 10/16/2007
Ứng dụng khác Nhận dạng mã vạch z Biến đổi hình ảnh để tạo hoạt ảnh z… z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
10 10/16/2007
Khái niệm cơ bản Một bức ảnh trong thế giới thực được coi như một hàm với hai biến thực; ví dụ: a(x,y) với a là độ sáng của ảnh tại tọa độ thực (x,y). z Một bức ảnh chứa các vùng, thường được gọi là vùng quan tâm (regions-of-interest, ROIs) z Các thao tác xử lý ảnh có thể áp dụng trên các vùng riêng biệt của một bức ảnh z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
11 10/16/2007
Khái niệm cơ bản (…) Cường độ của một bức ảnh là một số thực hay số nguyên. Trong trường hợp số nguyên, đó là kết quả của quá trình lượng tử hóa (chuyển các khoảng liên tục thành các số rời rạc) z Một bức ảnh số a[m,n] trong không gian rời rạc 2 chiều được tạo ra từ bức ảnh analog a(x,y) trong không gian liên tục 2 chiều thông qua quá trình lấy mâu (sampling), hay thường được gọi là số hóa z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
12 10/16/2007
Khái niệm ảnh số Bức ảnh liên tục a(x,y) được chia ra làm N hàng và M cột. Phần giao giữa một hàng và một cột được gọi là điểm. z Giá trị điểm được gán cho một số nguyên tại tọa độ [m,n] là a[m,n] với {m=0,1,2,...,M-1} và {n=0,1,2,...,N-1} z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
13 10/16/2007
Khái niệm ảnh số (…)
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
14 10/16/2007
Các giá trị thường gặp Tham số
Biểu tượng Giá trị thường gặp
Hàng
N
256,512,525,625,1024,1035
Cột
M
256,512,768,1024,1320
Cấp độ xám
L
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
2,64,256,1024,4096,16384 15 10/16/2007
Các thao tác trên ảnh z
Có nhiều cách để phân loại các thao tác trên ảnh. Một trong những cách phân loại là theo vùng ảnh hưởng của thao tác. Theo cách này, các thao tác có thể chia ra làm 3 loại: – Điểm (Point) – Địa phương (Local) – Toàn cục (Global)
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
16 10/16/2007
Các thao tác trên ảnh (…) Thao tác
Điểm
Đặc điểm
Giá trị đầu ra tại một tọa độ nhất định chỉ phụ thuộc vào giá trị đầu vào tại tọa độ đó
Độ phức tạp/Điểm
Hằng số
Địa phương
Giá trị đầu ra tại một tọa độ phụ thuộc vào giá trị đầu vào của các điểm lân cận của tọa độ đó
P2
Toàn cục
Giá trị đầu ra tại một tọa độ phụ thuộc vào giá trị đầu vào tại mọi tọa độ của bức ảnh
N2
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
17 10/16/2007
Các thao tác trên ảnh (…)
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
18 10/16/2007
Lân cận Các điểm lân cận đóng vai trò quan trọng trong xử lý ảnh z Chúng ta sẽ quan tâm đến 2 loại lân cận: 4lân cận và 8-lân cận z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
19 10/16/2007
Tổng kết Giới thiệu về xử lý ảnh z Một số khái niệm cơ bản z Phân loại thao tác xử lý ảnh z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
20 10/16/2007
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
1 10/16/2007
Giới thiệu môn học Giảng viên: TS. Bùi Thế Duy – Bộ môn KHMT, phòng 306, E3 z Email: [email protected] z Giờ học: Sáng thứ 4: tiết 4-6 z Website môn học: http://www.fotech.vnu.edu.vn/courses Chọn môn: Xử lý ảnh z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
2 10/16/2007
Mục tiêu môn học Kết thúc thành công môn học, sinh viên sẽ: z z z
Nắm được các khái niệm cơ bản về xử lý ảnh Nắm được một số thao tác xử lý ảnh cơ bản và nền tảng toán học Có thể triển khai cài đặt một số thao tác xử lý ảnh
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
3 10/16/2007
Giới thiệu z
z
Công nghệ số cho phép xử lý tín hiệu số nhiều chiều: từ các mạch số đơn giản -> hệ thống máy tính song song phức tạp Mục tiêu, chia làm 3 loại: – Xử lý ảnh (Image Processing): đầu vào là ảnh, đầu ra là ảnh – Phân tích ảnh (Image Analysis): đầu vào là ảnh, đầu ra là các số đo – Nhận dạng ảnh (Image Understanding): đầu vào là ảnh, đầu ra là các mô tả bậc cao
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
4 10/16/2007
Giới thiệu (…) Chúng ta sẽ tập trung vào các khái niệm cơ bản của Xử lý ảnh z Tài liệu tham khảo: http://www.ph.tn.tudelft.nl/Courses/FIP/ z Ứng dụng: z
– Thay đổi các bức ảnh – tăng độ sáng, lọc nhiễu, tăng độ tương phản … – Dự báo – Nhận dạng – Dựng hình 3 chiều – .. Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
5 10/16/2007
Ứng dụng – dự báo Dự báo cháy rừng z Dự báo khoáng sản z Dự báo sâu bệnh z Dự báo lũ lụt z Dự báo thời tiết z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
6 10/16/2007
Ứng dụng – Văn phòng z
Nhận dạng chữ: – Tiếng Việt/ Tiếng Anh – Dữ liệu offline - Ảnh quét/ Dữ liệu online PDA
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
7 10/16/2007
Ứng dụng – Kiểm tra sản phẩm So sánh mầu của sản phẩm mẫu với sản phẩm mới sản xuất z Kiểm tra độ tròn, vị trí, kích thước z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
8 10/16/2007
Ứng dụng – An ninh Nhận dạng vân tay z WaterMarking - thuỷ vân z Nhận dạng khuôn mặt người z Nhận dạng tội phạm z Dấu thông tin trong ảnh z Chống bạo lực: Dùng Camera để phát hiện ra sự an toàn của nơi công cộng z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
9 10/16/2007
Ứng dụng khác Nhận dạng mã vạch z Biến đổi hình ảnh để tạo hoạt ảnh z… z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
10 10/16/2007
Khái niệm cơ bản Một bức ảnh trong thế giới thực được coi như một hàm với hai biến thực; ví dụ: a(x,y) với a là độ sáng của ảnh tại tọa độ thực (x,y). z Một bức ảnh chứa các vùng, thường được gọi là vùng quan tâm (regions-of-interest, ROIs) z Các thao tác xử lý ảnh có thể áp dụng trên các vùng riêng biệt của một bức ảnh z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
11 10/16/2007
Khái niệm cơ bản (…) Cường độ của một bức ảnh là một số thực hay số nguyên. Trong trường hợp số nguyên, đó là kết quả của quá trình lượng tử hóa (chuyển các khoảng liên tục thành các số rời rạc) z Một bức ảnh số a[m,n] trong không gian rời rạc 2 chiều được tạo ra từ bức ảnh analog a(x,y) trong không gian liên tục 2 chiều thông qua quá trình lấy mâu (sampling), hay thường được gọi là số hóa z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
12 10/16/2007
Khái niệm ảnh số Bức ảnh liên tục a(x,y) được chia ra làm N hàng và M cột. Phần giao giữa một hàng và một cột được gọi là điểm. z Giá trị điểm được gán cho một số nguyên tại tọa độ [m,n] là a[m,n] với {m=0,1,2,...,M-1} và {n=0,1,2,...,N-1} z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
13 10/16/2007
Khái niệm ảnh số (…)
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
14 10/16/2007
Các giá trị thường gặp Tham số
Biểu tượng Giá trị thường gặp
Hàng
N
256,512,525,625,1024,1035
Cột
M
256,512,768,1024,1320
Cấp độ xám
L
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
2,64,256,1024,4096,16384 15 10/16/2007
Các thao tác trên ảnh z
Có nhiều cách để phân loại các thao tác trên ảnh. Một trong những cách phân loại là theo vùng ảnh hưởng của thao tác. Theo cách này, các thao tác có thể chia ra làm 3 loại: – Điểm (Point) – Địa phương (Local) – Toàn cục (Global)
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
16 10/16/2007
Các thao tác trên ảnh (…) Thao tác
Điểm
Đặc điểm
Giá trị đầu ra tại một tọa độ nhất định chỉ phụ thuộc vào giá trị đầu vào tại tọa độ đó
Độ phức tạp/Điểm
Hằng số
Địa phương
Giá trị đầu ra tại một tọa độ phụ thuộc vào giá trị đầu vào của các điểm lân cận của tọa độ đó
P2
Toàn cục
Giá trị đầu ra tại một tọa độ phụ thuộc vào giá trị đầu vào tại mọi tọa độ của bức ảnh
N2
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
17 10/16/2007
Các thao tác trên ảnh (…)
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
18 10/16/2007
Lân cận Các điểm lân cận đóng vai trò quan trọng trong xử lý ảnh z Chúng ta sẽ quan tâm đến 2 loại lân cận: 4lân cận và 8-lân cận z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
19 10/16/2007
Tổng kết Giới thiệu về xử lý ảnh z Một số khái niệm cơ bản z Phân loại thao tác xử lý ảnh z
Bùi Thế Duy - Bộ môn KHMT
20 10/16/2007
