ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGUYỄN XUÂN CƢỜNG

NGHIÊN CỨU CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH PHỤC VỤ
VIỆC NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NHẬN DẠNG TIẾNG VIỆT

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGUYỄN XUÂN CƢỜNG

NGHIÊN CỨU CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH PHỤC VỤ
VIỆC NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NHẬN DẠNG TIẾNG VIỆT
Ngành: Công nghệ Thông tin
Chuyên ngành: Quản lý Hệ thống Thông tin
Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điẻm

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƢỜ I HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: Ts. Vũ Duy Linh

Hà Nội – 2015





3

MỤC LỤC
BẢNG KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...............................................................................................6
MỞ ĐẦU........................................................................................................................................................7
CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH VÀ THƢ VIỆN OPENCV ...............................................9
1.1 Giới thiệu về xử lý ảnh .........................................................................................................................9
1.1.1 Phần thu nhận ảnh .......................................................................................................................10
1.1.2 Tiền xử lý ....................................................................................................................................10
1.1.3 Phân đoạn ảnh (phân vùng ảnh) ..................................................... Error! Bookmark not defined.
1.1.4 Biểu diễn và mô tả .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.1.5 Nhận dạng và nội suy ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.1.6 Cơ sở tri thức .................................................................................. Error! Bookmark not defined.
1.2 Những vấn đề cơ bản trong hệ thống xử lý ảnh .................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.1 Điểm ảnh ........................................................................................ Error! Bookmark not defined.
1.2.2 Độ phân giải của ảnh ...................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.3 Mức xám của ảnh ........................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.4 Định nghĩa ảnh số........................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.5 Mối liên hệ giữa các điểm ảnh ....................................................... Error! Bookmark not defined.
1.3 Những vấn đề khác trong xử lý ảnh ...................................................... Error! Bookmark not defined.
1.3.1 Biến đổi ảnh ................................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.3.2 Nén ảnh .......................................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.4 Một số phƣơng pháp biểu diễn ảnh ....................................................... Error! Bookmark not defined.
1.4.1 Mã loạt dài...................................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.4.2 Mã xích........................................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.4.3 Mã tứ phân ..................................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.5 Thƣ viện OpenCV ................................................................................. Error! Bookmark not defined.
1.5.1 Tổng quan....................................................................................... Error! Bookmark not defined.

3.2 Triển khai chƣơng trình ......................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.1 Xử lý phông nền chứng minh thƣ................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.2 Xử lý đƣờng kẻ ô trong văn bản ..................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.3 Xử lý tăng DPI cho văn bản ........................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3 Mã chƣơng trình .................................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.1 Đƣa ảnh màu về đa mức xám ......................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.2 Tăng độ nét ..................................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.3 Tăng độ sáng .................................................................................. Error! Bookmark not defined.
3.3.4 Tăng độ tƣơng phản ....................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.5 Loại bỏ phông nền .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.6 Loại bỏ nhiễu.................................................................................. Error! Bookmark not defined.
3.3.7 Tăng DPI ........................................................................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.8 Xóa đƣờng kẻ ô .............................................................................. Error! Bookmark not defined.


5
3.4 Hình ảnh triển khai chƣơng trình .......................................................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 4 – KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .............................. Error! Bookmark not defined.
4.1 Kết luận ................................................................................................. Error! Bookmark not defined.
4.2 Hƣớng phát triển ................................................................................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................................11


6

BẢNG KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
OCR

Ý nghĩa

chính xác hơn, nhanh hơn.
Nội dung của luận văn
Với mục đích nhƣ trên luận văn có những nội dung nhƣ sau:
- Luận văn tổng hợp lý thuyết về xử lý ảnh – giải pháp nâng cao chất lƣợng
hình ảnh phục vụ cho nhận dạng, cụ thể ở đây là nhận dạng tiếng Việt.
- Luận văn mô tả một số phƣơng pháp xử lý ảnh. Nền tảng lý thuyết này sẽ
đƣợc triển khai thử nghiệm trong luận văn này.


8

- Luận văn đã mô tả từng bƣớc triển khai xử lý ảnh, đƣa ra kết quả sau khi xử
lý.
Cấu trúc luận văn
Với mục tiêu xây dựng ứng dụng tiền xử lý ảnh phục vụ cho nhận dạng, luận
văn đƣợc chia làm bốn chƣơng:
Chương 1: Tổng quan về tiền xử lý ảnh và thư viện OpenCV
Chƣơng này giới thiệu về các khái niệm trong xử lý ảnh, giới thiệu qua về thƣ
viện xử lý ảnh OpenCV.
Chương 2: Một số phương pháp tiền xử lý nâng cao chất lượng ảnh
Từ các khái niệm xử lý ảnh đƣợc đƣa ra ở Chƣơng I, chƣơng này giới thiệu một
số phƣơng pháp tiền xử lý ảnh nhƣ: nhị phân hóa, tăng cƣờng độ sáng, tăng cƣờng
độ tƣơng phản, loại bỏ phông nền, khử nhiễu, …
Chương 3: Triển khai chương trình và kết quả
Chƣơng này giới thiệu về chƣơng trình đã đƣợc triển khai, các bƣớc thực hiện
và các kết quả của mỗi bƣớc đạt đƣợc.
Chương 4: Kết luận và hướng phát triển
Chƣơng này tôi tổng kết lại các kết quả và các đóng góp mà việc thực hiện đề
tài đem lại. Ngoài ra, tôi cũng đề xuất các phƣơng hƣớng nghiên cứu tiếp theo,
nhằm giúp cho đề tài trở lên hoàn thiện hơn.

Về cơ bản, các bƣớc cần thiết trong xử lý ảnh bao gồm:


10

Đầu tiên ảnh tự nhiên từ thế giới ngoài đƣợc thu nhận qua các thiết bị thu (nhƣ
Camera, máy chụp ảnh, scan, …). Trƣớc đây, các tấm ảnh thu đƣợc qua máy chụp
hình với phim âm bản, không có tác dụng trong xử lý ảnh. Gần đây, với sự phát
triển của công nghệ, ảnh màu hoặc đen trắng đƣợc lấy ra từ Camera, sau đó nó
đƣợc chuyển trực triếp thành ảnh số tạo thuận lợi cho xử lý tiếp theo – máy ảnh số,
chụp qua điện thoại … là những ví dụ gần gũi. Mặt khác, ảnh cũng có thể tiếp nhận
từ vệ tinh, có thể quét từ ảnh chụp bằng máy quét ảnh. Hình 1.1 dƣới dây mô tả các
bƣớc cơ bản trong xử lý ảnh.

Thu nhận
ảnh

Tiền xử
lý ảnh

Phân
đoạn ảnh

Biểu diễn
và mô tả

Nhận dạng
và nội suy

Cơ sở tri thức