Bài giảng Xử lý ảnh số - Chương II: Hệ thống xử lý tín hiệu hai chiều - Nguyễn Linh Giang

Nội dung text: Bài giảng Xử lý ảnh số - Chương II: Hệ thống xử lý tín hiệu hai chiều - Nguyễn Linh Giang

1. XỬ LÝ ẢNH NguyễnLinhGiang Bộ môn TruyềnthôngvàMạng máy tính
2. Chương II Hệ thống xử lý tín hiệuhaichiều
3. 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản † Tín hiệuhaichiều „ Liên tụcvàrờirạc † s( x, y ), miềnxácđịnh và miềngiátrị liên tục † s( m, n ), miềnxácđịnh và miềngiátrị rờirạc „ Tín hiệu phân tách được † s( x, y ) = s1( x ) x s2( y ) † Khi tín hiệulàphântáchđược, các phép xử lý trong trường hợphaichiềucóthểđưavề các phép xử lý trong trường hợpmộtchiều
4. 2.1 Mộtsố tín ihiệ h ic a uhềucơ bản „ Trường hợprờirạc 1⎧ m= 0 , n = 0 δ(,)m n= ⎨ 0⎩ m≠ 0 ; n ≠ 0 ∞ ∞ s(,) m= n ∑∑s(,)(,) k lδ m− k − n l =kl −∞= −∞ ∞ ∞ ∑∑(δm , ) n= 1 =mn −∞= −∞
5. 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản † Tín hiệu điều hòa phức „ Trường hợpliêntục s(,) x y=j() ux e+ vy † Tính chất „ Tính tuầnhoàn „ Dảitầnsố: -∞ -> +∞ „ Các tầnsố u, v nhậnmọigiátrị trong miền liên tục „ Tính phân tách được: làm cho các bài toán hai chiều có thể phân tích thành các bài toán trong trường hợpmộtchiều.
6. 2.1 Mộtsố tín hiệuhaichiềucơ bản † Trường hợpmiềntầnsố rờirạc 2kπ m π l 2 n j( + ) M N sk(,), m l n= e „ Tính chất: ƒ Là tín hiệutuầnhoàntrênmiền không gian ƒ Các tầnsố không gian: k: 0 M; l: 0 N ƒ Tín hiệuphântáchđược
7. 2.2 Hệ thống tuyến tính, bấtbiến hai chiều † Đáp ứng xung „ Hệ liên tục h( x, y; x0, y0) = H[δ( x –x0, y –y0)] „ Hệ rờirạc: h(m, n; k, l) = H[δ(m-k, n -l)] † Hàm trải ảnh(PSF–point spread function): khi đầuvàovàđầuranhậnnhững giá trị dương như: cường độ sáng củahệ thống nhận ảnh † FIR –hệ thống có đáp ứng xung hữuhạn † IIR –hệ thống có đáp ứng xung vô hạn
8. 2.2 Hệ thống tuyến tính, bấtbiến hai chiều † Hệ thống bấtbiếndịch rờirạc „ Tạitọa độ (0,0) H[δ(m, n)] = h(m, n; 0, 0) „ Tạitọa độ (k, l) h(m, n; k, l) = H[δ(m-k, n-l)] = h(m-k, n-l; 0, 0) = h(m-k, n-l)
9. 2.2 Hệ thống tuyến tính, bấtbiến hai chiều † Tính nhân quả và ổn định „ Nhân quả H(x, y)=0 khi x<0; y<0 „ Ổn định vào ra: tác động hữuhạnsinhrađáp ứng hữuhạnvàngượclại. ∞ ∞ ∑∑h(,) m< n ∞ =mn −∞= −∞
10. 2.3 Phépi bi hến icđổ a h r e i rề uu o iF † Biến đổi ourier cFiủ nh í atệurờirạc ∞ ∞ S(,)α β = ∑∑s(,) m n−j()α em β + n =mn −∞= −∞ 1 π π s(,) m= n S(,)α β ej()α m β+ α n d β d 2 ∫∫ 4π −−π π
11. 2.3 Phépi bi hến icđổ a h r e i rề uu o iF „ Phép dịch trong không gian F s(,)(,) x y⎯⎯→⎯ S u v F j−() ux0 + vy0 s x(,)− x y0 − y0 ⎯→ ⎯⎯ e(,) S u v „ Tính tỷ lệ F s(,)(,) x y⎯⎯→⎯ S u v F 1 u v s(,) ax by⎯⎯→⎯ S(,) ab a b
12. 2.3 Phépi bi hến icđổ a h r e i rề uu o iF „ Định lý tự tương quan ⎛ ∞ ∞ ⎞ ⎜ ⎟ 2 F sη⎜(,)*(,)∫∫ ν s η ν η x− ν y − d⎟ d= (,) S u v ⎝−− ∞ ∞ ⎠ „ Đốixứng giữi amền không gian và tầnsố không gian F s(,)(,) x y⎯⎯→⎯ S u v F (S , x ) y⎯⎯⎯→ 4πs2 −( u , v − )
13. 2.4 Phép biến đổiZ haichiều † Tính chất „ Tính tuyếntính „ Dịch tín hiệu trong miềnkhônggian „ Tính tỷ lệ „ Biến đổiZ củatíchchập