BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH
XEM ẢNH XỬ LÝ VÀ TẠO HIỆU ỨNG
ẢNH TRÊN THIẾT BỊ CẦM TAY SỬ DỤNG
HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWS MOBILE

Giảng viên hướng dẫn: Lê Trí Thành
Sinh viên thực hiện : Đồng Thanh Đông
Lớp : CNT45-ĐH
Hải Phòng, tháng 10 năm 2008
2.5.1. Định nghĩa 18
2.5.2. Thuật toán 18
2.6. Đóng, mở mức xám 19
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 2
2.7. Làm trơn theo kiểu Morphology 19
2.8. Các tác động ảnh xám cục bộ 19
2.8.1. Tác động nhân chập ở ảnh 19
2.8.2. Phƣơng pháp lọc - làm nhẵn 19
2.8.3. Bộ lọc tuyến tính 20
2.8.4. Bộ lọc phi tuyến 21
2.9. Các phép biến đổi hình học 22
2.9.1. Phép dịch ảnh 22
2.9.2. Phóng to hoặc thu nhỏ ảnh 22
2.9.3. Phép quay ảnh 23
2.9.4. Các phép biến đổi hợp nhất 23
Chƣơng 3. CÁC MÔ HÌNH MÀU 24
3.1. Học thuyết về mầu 24
3.2. Mô hình ba mầu 24
3.3. Các mô hình mầu vật lý 25
3.4. Mô hình mầu theo hƣớng thụ cảm 26
Phần II: PHƢƠNG PHÁP LẬP TRÌNH TRÊN THIẾT BỊ CẦM TAY SỬ
DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWS MOBILE 28
Chƣơng 1: TÌM HIỂU CHUNG 28
1.1. Tìm hiểu các công cụ trợ giúp thực hiện 29
1.1.1. Tìm hiểu chung về hệ điều hành Windows Mobile 29
1.1.2. Tìm hiểu Microsoft .NET Compack FrameWork 31
1.1.3. Các các công hỗ trợ khác 32

nay ta hoàn toàn có thể thực hiện rất nhiều công việc ví dụ: soạn thảo văn bản,
gửi nhận email, tính toán, học tập, thƣ giãn và giải trí….
Với sự đa dạng phong phú về chủng loại các thiết bị cầm tay cũng nhƣ sức
mạnh và khả năng trợ giúp con ngƣời làm việc ngày càng đƣợc nâng cao,
việc viết các phần mềm ứng dụng cho chúng đã trở nên cần thiết và phổ biến.
Do đó em lựa chọn đề tài tốt nghiệp: Xây dựng chương trình xem ảnh, xử lý
và tạo hiệu ứng ảnh trên thiết bị cầm tay sử dụng hệ điều hành Windows
Mobile.
Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn
các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ thông tin trƣờng Đại học Hàng Hải
Việt Nam và đặc biệt thầy Lê Trí Thành cùng các bạn trong tập thể lớp
CNT45-ĐH đã giúp đỡ em thực hiện đề tài này.

tháng 10 
Sinh viên: Đồng Thanh Đông
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 5
Phần I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KỸ THUẬT XỨ LÝ ẢNH
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH
Xử lý ảnh là một trong những mảng quan trọng nhất trong kỹ thuật thị giác
máy tính, là tiền đề cho nhiều nghiên cứu thuộc lĩnh vực này. Hai nhiệm vụ
cơ bản của quá trình xử lý ảnh là nâng cao chất lƣợng thông tin hình ảnh và
xử lý số liệu cung cấp cho các quá trình khác trong đó có việc ứng dụng thị
giác vào điều khiển.
Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu tại nhiều quốc gia từ năm 1920 đến

Quá trình xử lí trƣớc thực ra bao gồm nhiều công đoạn nhỏ. Trƣớc hết là
công việc tăng cƣờng ảnh để nâng cao chất lƣợng ảnh. Do những nguyên
nhân khác nhau: có thể do chất lƣợng thiết bị thu nhận ảnh, do nguồn sáng
hay do nhiễu, ảnh có thể bị suy biến. Do vậy cần phải tăng cƣờng và khôi
phục lại ảnh để làm nổi bật một số đặc tính chính của ảnh, hay làm cho ảnh
gần giống nhất với trạng thái gốc (trạng thái trƣớc khi ảnh bị biến dạng).
Nhằm các mục đích phục vụ cho các bƣớc tiếp theo.
Những mục đích riêng biệt có thể đặt ra cho quá trình xử lý trƣớc là:
+ Thực hiện điều chỉnh độ chiếu sáng để khắc phục hậu quả của sự
chiếu sáng không đồng đều.
+ Giảm nhỏ thành phần nhiễu.
+ Cải thiện độ tƣơng phản của ảnh màu do khuôn màu không tốt.
+ Hiệu chỉnh độ méo giá trị xám
+ Loại bỏ tính không đồng thể của ảnh gây nên từ tính không đồng bộ
của lớp nhạy quang của hệ thống thu nhận ảnh.
+ Chuẩn hóa độ lớn, dạng và màu.
+ Điều chỉnh bộ lọc để khuyếch đại các tần số với những thông tin
quan trọng đƣợc khuyếch đại và nén đi các tần số khác.
1.1.3 Phân đoạn
Là quá trình phân chia các đối tƣợng cần khảo sát ra khỏi phần nội dung
còn lại của ảnh, phân tách các đối tƣợng tiếp giáp nhau và phân tách những
đối tƣợng riêng biệt thành những đối tƣợng con. Một phƣơng pháp phân đoạn
ảnh là sử dụng một ngƣỡng giá trị xám để phân tách ảnh thành đối tƣợng và
nền (những điểm dƣới ngƣỡng xám thuộc về nền, ngƣợc lại thuộc về đối
tƣợng).
1.1.4. Tách ra các đặc tính
Dựa trên các thông tin thu nhận đƣợc qua quá trình phân đoạn, kết hợp với
các kỹ thuật xử lý để đƣa ra các đặc trƣng, đối tƣợng ảnh cũng nhƣ các thông
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành


1.2.3. Ảnh số
Ảnh số là một tập hợp các điểm ảnh. Khi đƣợc số hoá, nó thƣờng đƣợc
biểu diễn bởi bảng hai chiều I(n,m): n dòng và m cột. Ta nói ảnh gồm n x m
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 8
pixels. Ngƣời ta thƣờng kí hiệu P(x,y) để chỉ một pixel. Tùy theo loại ảnh mà
một pixel có thể lƣu trữ trên 1, 4, 8 hay 24 bit.
P(x,y)| x=0 n, y=0 m
Sau đây là ví dụ về một ảnh xám. Bức ảnh đƣợc tái hiện bởi 40000 mẫu
sắp xếp trên mảng 2 chiều, 200 cột và 200 dòng. Các mức xám của một Pixel
nằm trong khoảng [0 255]. Với 0 là màu đen, 255 là màu trắng các giá trị
trung gian là màu xám.


1.2.4. Phân loại ảnh
Ảnh số (Image Digital) đƣợc thể hiện trên máy tính dƣới các dạng khác
nhau tùy theo giá trị mức xám của từng điểm ảnh cũng nhƣ sự mã hóa các
điểm ảnh. Dựa vào sự khác nhau đó mà ngƣời ta phân ra thành 3 loại ảnh chủ
yếu đó là: ảnh nhị phân, ảnh xám và ảnh màu.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 9
a) Ảnh nhị phân
Ảnh nhị phân chỉ bao gồm hai mức màu phân biệt: màu đen và màu trắng.
Mức xám của tất cả các điểm ảnh chỉ nhận một trong hai giá trị 0 hoặc 1 (0 là
màu đen và 1 là màu trắng). Với ảnh nhị phân, mỗi Pixel đƣợc mã hóa trên
một bit. Sau đây là một ví dụ về ảnh đen trắng với tập hợp 8 x 8 = 64 điểm

0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0

gấp 3 lần một ảnh đa cấp xám cùng kích thƣớc.
1.3. Biểu diễn ảnh
1.3.1. Biểu diễn ảnh trong máy tinh
Trong biểu diễn ảnh, ngƣời ta thƣờng dùng các phần tử đặc trƣng của ảnh
là pixel. Nhìn chung có thể xem một hàm hai biến chứa các thông tin nhƣ biểu
diễn của một ảnh. Các mô hình biểu diễn ảnh cho ta một mô tả lôgic hay định
lƣợng các tính chất của hàm này. Trong biểu diễn ảnh cần chú ý đến tính
trung thực của ảnh hoặc các tiêu chuẩn “thông minh” để đo chất lƣợng ảnh
hoặc tính hiệu quả của các kỹ thuật xử lý.
Ta cần xem xét ảnh sẽ đƣợc biểu diễn ra sao trong bộ nhớ máy tính. Nếu
lƣu trữ trực tiếp ảnh thô theo kiểu bản đồ ảnh, dung lƣợng sẽ khá lớn, tốn kém
mà nhiều khi không hiệu quả theo quan điểm ứng dụng. Thƣờng ngƣời ta
không biểu diễn toàn bộ ảnh thô mà tập trung đặc tả các đặc trƣng của ảnh
nhƣ: biên ảnh (Boundary) hay các vùng ảnh (Region) Dƣới đây giới thiệu
một số phƣơng pháp biểu diễn. Thƣờng ngƣời ta dùng:
- Biểu diễn mã loạt dài (Run - Length Code).
- Biểu diễn mã xích (Chaine Code).
- Biểu diễn mã tứ phân (Quad Tree Code).
- Ngoài ra cũng dùng mô hình thống kê .
a) Mã loạt dài
Phƣơng pháp này hay dùng biểu diễn cho vùng ảnh hay ảnh nhị phân. Một
vùng ảnh R có thể biểu diễn đơn giản nhờ một ma trận nhị phân:
u(m,n) = 1 nếu (m,n)  R
= 0 nếu không
Với cách biểu diễn trên, một vùng ảnh hay ảnh nhị phân đƣợc xem nhƣ
gồm các chuỗi 0 hay 1 đan xen. Các chuỗi này gọi là một mạch (run). Theo
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 11

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 12

Hình 4: 
1.3.2 Các loại tệp cơ bản trong xử lý ảnh
Ảnh thu đƣợc sau quá trình số hóa thƣờng đƣợc lƣu lại phục vụ cho các
quá trình tiếp theo. Trong quá trình phát triển của kỹ thuật xử lý ảnh tồn tại
nhiều định dạng ảnh khác nhau.
- Ảnh định dạng BITMAP
- Ảnh định dạng IMG
- Ảnh định dạng PCX
- Ảnh định dạng GIF
- Ảnh định dạng JPEG
Tuy định dạng khác nhau nhƣng chúng đều tuân theo một cấu trúc chung
nhất. Nhìn chung một tệp ảnh bất kỳ thƣờng gồm ba phần:
a) Mào đầu (Header): Là phần chứa các thông tin về kiểu ảnh, kích thƣớc,
độ phân giải, số bit dùng cho 1 Pixel, cách mã hóa, vị trí bảng màu…
b) Dữ liệu nén (Data Compression): Số liệu ảnh đƣợc mã hóa bởi kiểu mã
đã đƣợc Header chỉ ra.
c) Bảng màu (Palette Color): Bảng màu không nhất thiết phải có ví dụ khi
là ảnh đen trắng. Nếu có bảng màu cho biết số màu dùng trong ảnh và bảng
màu đƣợc sử dụng để hiện thị màu của ảnh.

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 13
Chƣơng 2. MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH
SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 14
If (Brightness = True) Then // Tăng độ sáng
NewValue = OldValue + Adjustment;
Else NewValue = OldValue - Adjustment; // Giảm độ sáng
If (NewValue < ValueMin) Then NewValue = ValueMin;
If (NewValue > ValueMax) Then NewValue = ValueMax;
Để cho thuật giả này nhanh hơn, chúng ta phân ra hai mức làm sáng
(Lightening) và làm tối (Darkening). Việc phân ra làm hai mức là có hai lý
do. Thứ nhất là khi làm sáng ảnh thì không phải kiểm tra nếu giá trị màu dƣới
0 và khi làm tối ảnh cũng không phải kiểm tra nếu giá trị màu trên 255. Lý do
thứ hai quan trọng hơn. Đó là một Byte chỉ giữ những giá trị giữa 0 và 255.
Mà phạm vi điều chỉnh màu lại nằm trong [-255 255]. Điều đó có nghĩa là
nếu chúng ta không phân ra làm hai mức thì giá trị điều chỉnh màu phải là Int
và khi đó việc xử lý tốn thêm thời gian sau mỗi vòng lặp.
Thuật toán trên có thể đƣợc cải tiến nhƣ sau:

If (Brightness = True) Then
NewValue = OldValue + Adjustment;
If (NewValue > 255) Then NewValue = 255;
Else // Brightness=False
NewValue = OldValue - Adjustment;
If (NewValue < 0) Then NewValue = 0;
Với biến điều chỉnh màu Adjustment đƣợc khai báo kiểu Byte.

(a) (b) (c)
Hình 5: 



Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 16
Biểu thức cho kỹ thuật Contrast có dạng:
g(x,y) = af(x,y) (3.3)
Trong đó a là hằng số nhân vào giá trị màu tại f(x,y). Độ sáng của ảnh
tăng nếu a > 1, và giảm bớt nếu a < 1.
Thuật toán đƣợc miêu tả nhƣ sau :
NewValue=OldValue/255; // Biến đổi đến một phần trăm
NewValue=NewValue - 0.5;
NewValue=NewValue*ContrastValue; //ContrastValue thuộc [-1,1]
NewValue=NewValue + 0.5;
NewValue=NewValue*255;
If (NewValue > 255) Then NewValue = 255;
If (NewValue < 0) Then NewValue = 0;
Biểu thức Brightness và Contrast có thể đƣợc kết hợp lại để có đƣợc
biểu thức sau:
g(x,y) = af(x,y) + b (*)
Từ biểu thức (*) có thể điều chỉnh cả giá trị Brightness và Contrast.
2.3. Tách ngƣỡng
Ta chọn hai mức Thấp - Min, Cao - Max và giá trị ngƣỡng λ, khi đó giá trị
các pixel đƣợc định nghĩa lại nhƣ sau:
+ I
new
(x, y) = Max nếu I(x, y) >= λ
+ I
new
(x, y) = Min nếu I(x, y) < λ
2.4. Phép giãn ảnh đa cấp xám

0
0
0
0
2
2
2 0
2
2
2
0
2
4
2 0
2
4
2
0
2
2
2 0
4
4
4
4
2
2
2
2

0
2
2
2
0
4
6
6
6
2
4
6
8
8
2
4
6
6

0
0
0
0
0
3 1
2
3

8
7
6
3
4

2
1 4
0
5

5
0
4
T

T ’ 6

cộng tất cả các giá trị xám lên p để mức chênh lệch giữa các pixel là không
đổi.
VD: Cho ảnh I
6x6
và mẫu T sau

2
2
2
2
2
2 1
1 1
1
1
1
1
2
2
2
2

4
2

Mẫu T

1
3
7
3
1
2
4
8
4
2
2
4
8
8
4
2

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Ảnh kết quả
+1

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 19

0
, c
1
=
[0, 255]
: C là ma trận mặt nạ để thực hiện phép nhân chập. C thƣờng có
kích thƣớc (2k+1)x(2k+1).
Phép nhân chập có các tác dụng sau:
+ Loại bỏ điểm mép, ở bộ lọc (2k+1)x(2k+1) xuất hiện một mép với độ
rộng là k.
+ Sao chép mép ảnh cũ sang ảnh mới.
+ Kế tiếp các ảnh một cách tuần hoàn và tạo ra một tín hiệu tuần hoàn.
+ Giảm các tín hiệu nhiễu.
2.8.2. Phƣơng pháp lọc - làm nhẵn
Trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật, nhiễu đóng vai trò chủ yếu gây nên những
khó khăn khi ta cần phân tích một tín hiệu nào đó, cũng không loại trừ tín
hiệu ảnh. Giữa một ảnh thực và ảnh số hoá thu nhận đƣợc khác nhau khá
nhiều vì có nhiều quá trình can thiệp vào. Nguyên nhân là do nhiễu điện tử
của máy thu hay chất lƣợng kém của bộ số hoá. Ta xem xét biến nhiễu thể
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 20
hiện trên ảnh thế nào. Giả sử ảnh là một miền có mức xám đồng nhất, nhƣ vậy
các phần tử của ma trận biểu diễn ảnh sau quá trình số hoá phải có cùng giá
trị. Nhƣng thực tế quan sát ta thấy: gần giá trị trung bình của mức xám có
những phần tử trội lên khá nhiều. Đó chính là hiện tƣợng nhiễu. Nhƣ vậy
nhiễu trong ảnh số đƣợc xem nhƣ sự dịch chuyển nhanh của tín hiệu thu nhận
(tín hiệu ảnh I[m,n]) trên một khoảng cách ngắn). Xem xét một cách tƣơng
đƣơng trong không gian tần số, nhiễu ứng với các thành phần tần số cao trong

1
1
1
1

1
1
1

1
2
1

2
4
2
0
1
0

1
1
1

1
1
1

1
2

các giá trị mức xám (các giá trị điểm ảnh vẫn giữ đƣợc giá trị của nó một cách
gần đúng không thay đổi quá nhiều với giá trị thực).
2.8.4. Bộ lọc phi tuyến
Khác với lọc tuyến tính, kỹ thuật lọc phi tuyến coi một điểm ảnh kết quả
không phải là tổ hợp tuyến tính của các điểm lân cận. Ngƣời ta thƣờng sử
dụng 3 bộ lọc đó là: trung vị, giả trung vị và lọc ngoài.
a) Lọc trung vị
Điểm ảnh đầu vào sẽ đƣợc thay thế bằng trung vị các điểm ảnh. Kỹ thuật
này đòi hỏi giá trị các điểm ảnh phải đƣợc sắp theo thứ tự tăng hay giảm dần.
Kích thƣớc của sổ cũng đƣợc chọn (2k+1)x(2k+1). Lọc trung vị có tác dụng
sau:
+ Hữu ích cho việc loại bỏ các điểm ảnh hay các hàng mà vẫn bảo toàn độ
phân giải.
+ Hiệu quả giảm các điểm nhiễu trong cửa sổ lớn hơn hoặc bằng một nửa
số điểm trong cửa sổ.
-1
-1
-1
-1
9
-1
-1
-1
-1
0
-1
0
-1
5
-1

Còn đƣợc gọi là sự chia lại thang tọa độ. Khi chia thang tọa độ gốc và
hƣớng đƣợc giữ nguyên, chia thang tiến hành với hệ số chia thang Sx, Sy và
các tọa độ mới đƣợc tính toán theo công thức:
x’ = x * Sx
y’ = y * Sy

1
0
-tx
0
1
-ty
0
0
1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 23
Phép biến đổi có thể đƣợc mô tả dƣới định thức sau:

T= 2.9.3. Phép quay ảnh
Ngay từ khi xuất hiện, hiệu ứng quay ảnh đã gây ấn tƣợng lớn và thu hút sự
quan tâm của những ngƣời yêu thích xử lý ảnh. Thực ra đây là phƣơng pháp
chuyển đổi các Pixel trong ảnh. Do không làm thay đổi giá trị màu trong ảnh
nên có thể thực hiện phƣơng pháp này trên ảnh màu cũng nhƣ trên ảnh xám.
Một ảnh đƣợc xem nhƣ là một mảng hai chiều, chuyển đổi lại vị trí các Pixel

Sx
0
0
0
Sy
0
0
0
1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Trí Thành SV : Đồng Thanh Đông – CNT45ĐH Trang 24

Chƣơng 3. CÁC MÔ HÌNH MÀU
3.1. Học thuyết về mầu
Vật lý học đã xác định nguyên nhân của mầu sắc chính là sự bức xạ và sự
nhạy màu riêng mang tính chất thuần túy chủ quan.
Khái niệm mầu định hƣớng theo thụ cảm:
+ Tông mầu (sắc mầu) là tính chất mà với nó ta xác định đƣợc các màu
gọi là rực rỡ (đỏ, vàng, lam) với các mầu không rực rỡ nhƣ trắng, xám, đen.
+ Độ bão hòa mầu (độ thuần mầu) nói lên một mầu thuần hay sạch nhƣ
thế nào. Vùng bƣớc sóng càng cao, hẹp thì độ thuần mầu càng cao.
3.2. Mô hình ba mầu
Để xác định mầu sắc một cách định lƣợng ta xuất phát từ quan điểm 3 mầu
tức là mỗi mầu đều đƣợc tạo ra bởi 3 mầu cơ bản.
Mô hình 3 mầu trở nên rõ rệt ở trong mô hình trộn mầu. Sự trộn mầu cộng
diễn ra khi xuất hiện nhiều kích thƣớc khác nhau về mầu, chúng đều đƣợc thể
hiện qua một thành phần mầu cơ bản nào đó để hình thành mầu mới.
Do không có tập hợp 3 mầu cơ bản nào mà từ đó có thể tạo ra tất cả các