Bài giảng Xử lý ảnh - Chương 4: Các phương pháp cơ sở xử lý số hình ảnh - Nguyễn Thị Hoàng Lan

Nội dung text: Bài giảng Xử lý ảnh - Chương 4: Các phương pháp cơ sở xử lý số hình ảnh - Nguyễn Thị Hoàng Lan

1. đại học Bách khoa Hanoi Khoa Công nghệ thông tin Ch−ơng 4 Các Ph−ơng pháp cơ sở xử lý số hình ảnh 1. Giới thiệu chung về các ph−ơng pháp xử lý số hình ảnh 2. Các phép toán điểm ảnh (Points Operations) • Histogram : Biểu đồ phân bố mức xám, biểu đồ cột xám : = ni pour 0 ≤ i ≤ hi MN L • Phép toán điểm ảnh - Công thức chung của các phép toán điểm ảnh : Y(m,n) = f (X (m,n)), ∀m∈[1,M ],n∈[1,N] trong đó f(X(m,n)) là hàm toán học có thể là : liên tục/ rời rạc, tuyến tính/ phi tuyến, hàm số, , hàm ng−ỡng, hàm logic - Kỹ thuật thực hiện các phép toán điểm ảnh : LUT (Look-Up-Table) 3. Các toán tử tuyến tính không gian, nhân chập và xếp chồng M N Toán tử tuyến tính - Toán tử Kernel : Y(k,l) = ∑ ∑ X (m,n).ϕ(m,n;k,l) , k ∈[1,K ], l ∈[1,L] m=11n= ϕ(m,n;k,l) là các hệ số của toán tử Kernel phụ thuộc vào 4 biến (m,n ; k, l). • Phép toán nhân chập hai chiều (Bi-dimension Convolution) Xử lý ảnh Nguyễn Thị Hoàng Lan
2. đại học Bách khoa Hanoi Khoa Công nghệ thông tin - Nhân chập và xếp chồng 1Nn 1 i h g acb m f e d * d e f b c a ghi H(k l) N X(m,n) Y(m,n) 4. Các phép lọc ảnh (Image Filtering) • Khái quát về phép lọc ảnh : lọc tuyến tính (lọc số), lọc phi tuyến • Các bộ lọc số (Digital Filters) đối với ảnh số - Mô hình chung - định nghĩa về các bộ lọc số : Y(m, n) = X(m, n)*H(k, l) X(m,n)H(k,l) Y(m,n) H(u,v) H(z1,z2) H(k,l) là đáp ứng xung của bộ lọc Xử lý ảnh Nguyễn Thị Hoàng Lan
3. đại học Bách khoa Hanoi Khoa Công nghệ thông tin 5. Các phép biến đổi ảnh (Image Transforms) • Các phép biến đổi tuyến tính đơn vị - Khái niệm về các phép biến đổi ảnh, phép biến đổi tuyến tính / phi tuyến - Phép biến đổi đơn vị (unitary transform), ma trận của phép biến đổi, ma trận cơ sở - Các phép biến đổi đơn vị : Phép biến đổi Fourier, phép biến đổi cosine, sine, Hartley, Hadamard, Haar, Slant, Karhunen Loeve (KL). - Tính chất của các phép biến đổi đơn vị : bảo toàn năng l−ợng, tập trung năng l−ợng, giải t−ơng quan • Phép biến đổi Fourier - Định nghĩa phép biến đổi Fourier và phép biến đổi Fourier rời rạc áp dụng cho ảnh (DFT) M −1N −1 ⎛ ⎛ um vn ⎞⎞ X (u,v) = ∑∑X (m,n)exp⎜− j2π⎜ + ⎟⎟ m=0 n=0 ⎝ ⎝ M N ⎠⎠ 1 M −1N −1 ⎛ ⎛ um vn ⎞⎞ X (m,n) = ∑∑X (u,v)exp⎜ j2π ⎜ + ⎟⎟ MN u=0 v=0 ⎝ ⎝ M N ⎠⎠ - Tính chất của phép biến đổi Fourier - ý nghĩa phép biến đổi Fourier và phổ của ảnh : phổ biến biên độ, phổ năng l−ợng, phổ pha - Biểu diễn phổ của ảnh và ý nghĩa của phổ trong xử lý ảnh - Độ phức tạp của phép biến đổi Fourier DFTvà thuật toán biến đổi Fourier nhanh FFT : Độ phức tạp O(N4). Phép đổi phân tách đ−ợc. Điều kiện của FFT. Độ phức tạp của FFT. Xử lý ảnh Nguyễn Thị Hoàng Lan