Bài giảng Xử lý ảnh - Chương 2: Quá trình hình thành ảnh và biểu diễn ảnh - Nguyễn Thị Hoàng Lan

Nội dung text: Bài giảng Xử lý ảnh - Chương 2: Quá trình hình thành ảnh và biểu diễn ảnh - Nguyễn Thị Hoàng Lan

1. XỬ LÝ ẢNH Chương 2 Quá trình hình thành ảnh và biểudiễn ảnh NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 1
2. Hình thành ảnh tự nhiên Đốitượng đượcchiếu sáng: hấpthụ và phảnxạ ánh sáng Source primaire Source secondaire Lumière réfléchie I(x, y, λ), r(x, y, λ) Lumière incidente I(x, y, λ) Chaleur Lumière transmise t(x, y, λ), r(x, y, λ) NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 3
3. Quá trình hình thành ảnh trong mắt Độ nhậycảmphổ củamắt S(λ ) 1 380 555 780 λ (nm) NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 5
4. Màu sắc và không gian biểudiễn • Không gian biểu diễnmàu và hệ tọa độ màu: RGB, YUV, Mµu s¾c TLS, XYZ, Blue RGB •Cáchệ màutheochuẩn: Magenta Black (0, 0, 0) Red (255, 0, 0) Green (0, 255, 0) PAL, SECAM, NTSC white Cyan Yellow (255, 255, 0) •Cáckỹ thuật Blue (0, 0, 255) thông thường Red Magenta (255, 0, 255) Cyan (0, 255, 255) xử lý màu sắc White (255, 255, 255) Green Yellow YUV (Luminance) Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B U = R - Y Y Cb Cr (JPEG) V = B - Y Cb = U/2 + 0.5 Cr = V/1.6 + 0.5 NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 7
5. Tạo ảnh bằng camera •Phépchiếutừ thế giớithực trong không gian 3 chiều vào không gian 2 chiềumặtphẳng ảnh. NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 9
6. Tạo ảnh bằng camera Các mô hình • Các mô hình thu nhậncảnh, đơn camera – Camera cốđịnh, vậtthể cốđịnh : Chụp ảnh tĩnh – Camera cốđịnh, vậtthể chuyển động: chuỗi ảnh động – Camera chuyển động, vậtthể cốđịnh: chuỗi ảnh động – Camera chuyển động, vậtthể chuyển động: chuỗi ảnh động • Thu nhậncảnh stereo, nhiều camera •Phépchiếunhiều tia, khôi phục ảnh, dựng ảnh từ các hình chiếu NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 11
7. Biểudiễn ảnh số 1 2 N 197111221 289971111 78 9 71211 89 9 99112 89 9 77213 99 9 98221 99 8 87121 M 89 8 65113 i-1, j i-1, j-1 i-1, j i-1, j+1 i, j-1 i, j i, j+1 i, j-1 i, j i, j+1 i+1, j i+1,j-1 i+1, j i+1,j+1 Quan hệ lân cận các điểm ảnh số NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 13
8. Tín hiệutất định, tín hiệungẫu nhiên Tín hiệutất định (Deterministic Signal) Tín hiệubaogồmcácgiátrị ðýợcxácðịnh týờng minh -Vídụ: Tín hiệu hình sin vớichukỳ là hằng số, các tín hiệumôphỏng Tín hiệungẫu nhiên (Random) Tín hiệubaogồmtậphợpcácgiátrị củabiếnngẫu nhiên (RV), là các thể hiệncủa quá trình ngẫu nhiên -Vídụ: các tín hiệu thu âm nhạc, tiếng nói, ảnh, video Lý thuyết xác xuất (Probability Theory) Nghiên cứu các sự kiệnngẫu nhiên, quá trình ngẫu nhiên Các công cụ toán: nghiên cứuvàxử lý quá trình ngẫu nhiên Tín hiệusố: kếtquả số hóa tín hiệuliêntục Tín hiệusố: các giá trị thể hiệncủabiếnngẫu nhiên rờirạc. NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 15
9. Xử lý tín hiệungẫu nhiên cơ sở toán và công cụ Xác suất và Hàm phân bố mật độ xác suấtcủabiếnngẫunhiên X (Probability Density Function - PDF) fX() x x2 P x≤ X ≤ x = () f x dx []1 2 ∫ X x Các dạng hàm PDF: Uniform PDF, Gaussian1 PDF, Laplacian PDF Biếnngẫu nhiên rờirạc X: PDF của X = Histogram của X Quá trình dừng, ổn định theo nghĩarộng Các tham số thống kê củabiếnngẫu nhiên Kỳ vọng, mô men bậc1: giátrị trung bình. Mô men bậc2: giátrị trungbìnhbìnhphương, phương sai. Tương quan: hàm tương quan, ma trậntương quan, tương quan chéo, hiệpphương sai, hàm PDF hỗnhợp các quá trình ngẫunhiên. Các tiêu chí xử lý: độclậpthống kê, giảitương quan, trựcgiao. NGUYEN Thi Hoang Lan - IPH 17