Bài giảng Xử lý ảnh số - Chương IV: Số hóa ảnh - Nguyễn Linh Giang

Nội dung text: Bài giảng Xử lý ảnh số - Chương IV: Số hóa ảnh - Nguyễn Linh Giang

1. XỬ LÝ ẢNH NguyễnLinhGiang Bộ môn TruyềnthôngvàMạng máy tính
2. Chương IV Số hóa ảnh
3. 4.1 Lấymẫu ảnh † 4.1.1. Lấymẫutínhiệumộtchiều † 4.1.2. Lấymẫutínhiệuhaichiều
4. 4.1.1. Lấymẫutínhiệumộtchiều † Khảo sát tín hiệu trong miền thời gian và miền tần số „ Miềnthờigian ∞ p()() t=δ t − s nT ∑ ss(t) s(t) =n −∞ t T t
5. 4.1.1 Lấymẫutínhiệumộtchiều † Khôi phục tín hiệu từ các mẫu Phổ của tín hiệu được lấy mẫu S(ω) – 2π 2π ω T Sr(ω) T Lọc khôi phục tín hiệu ( nội suy ) – 2π 2π ω T T Hiện tượng trùm„Aliasing“ phổ ( Aliasing )
6. 4.1.2. Lấymẫutínhiệuhaichiều s (m,n) † Phép lấymẫu s(x,y) s Lấymẫu „ Lấymẫutrênhai chiều không gian p(,) x y † Trụcx: chukỳ X Mô hình † Trụcy: chukỳ Y s(x,y) ss(m,n) † Hàm lấymẫu: p(x,y) p(x,y) ∞ ∞ p(,) x y= ∑∑xδ(,)− mX y − nY =mn −∞= −∞ Y x y X
7. 4.1.2. Lấymẫutínhiệuhaichiều † Khôi phục tín hiệutừ Hiện tượng các mẫu- trùm phổ Hiệntượng trùm phổ Bộ lọc khôi phục ( lọc nội suy )
8. 4.2. Lượng tử hóa ảnh † Bộ lượng tử hóa không tL+1 E= uε (') u −2 = x'()() u − x2 p= x dx nhớ cho từng mẫu []∫ ()u „ Quá trình mấtmát t1 thông tin không phục L ti+1 = x r− p2 () x dx hồi ∑ ∫ ()i u i=1 † Ánh xạ nhiều–một ti † Vấn đề tốithiểu hóa sai số lượng tử „ Sai số trung bình bình Đáp ứng phương vào-ra của † Đạilương ngẫu bộ lượng tử nhiên u vớihàm hóa L mức mật độ phân bố xác suấtpu(x)
9. 4.2. Lượng tử hóa ảnh „ Lượng tử hóa đều † Sai số cực đại „ Emax = ( tmax –tmin )/2L = A/2L „ A – dải động † Vấn đề đặtranếugiátrị trong đoạn[a, b] xuất hiệnthường xuyên hơn trong các khoảng khác ?
10. 4.2. Lượng tử hóa ảnh † Bộ lượng tử MMSE ⎧ r+ r t = k k−1 ( Lloyd – Max ) ⎪ k 2 „ Các mứcquyết định: ⎪ tk+1 † t -trungđiểm đoạn ⎪ k xpu() x dx giữacácmức ⎨ ∫ tk † r –kỳ vọng tương đối ⎪rk = E= u()| u ∈[k , t k+1 ) t k ⎪ tk+1 giữa các khoảng quyết p() x dx định ⎪ ∫ u „ Thựchiệnlặptuầntự ⎩ tk (0) (0) † Khởitạo{tk} , tính {rk} (1) (1) † Tính các giá trị mới{tk} , {rk} , „ Vớisố mứclượng tử lớn † Xấpxỉ phân bố hằng số trong khoảng [tk, tk+1) † Kếtquảđượcxấpxỉ
11. 4.2. Lượng tử hóa ảnh † Hiệu ứng cảmnhậnlượng tử hóa „ Hiệu ứng đường bao † Xuấthiệncácđường bao tạicácmiền chuyểnbiến trơncủa độ rọiphânbốđềukhisố bítíthơn5-6 bit/pixel „ Như vậymắtnhạycảmvới đường bao † Vấn đề: làm giảmhiệu ứng đường bao vớisố mức lượng tử thấp
12. 4.2. Lượng tử hóa ảnh „ Lượng tử hóa vớinhiễugiả ngẫunhiên † Thêm nhiễuphânbốđềugiả ngẫu nhiên vớigiátrị trung bình zero trướckhilượng tử hóa „ Điềunàylàmchogiátrị trung bình không đổi † Đạt đượcchấtlượng chấpnhận đượcvớilượng tử hóa 3bit