Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu các vấn đề về phát hiện và tách biên ảnh( Image Extraction) trong xử lý ảnh số
Mục lục
LỜI MỞ ĐẦU 3
1. Phát biểu về đề tài 4
2. Phạm vi đề tài 5
3. Đối tượng 5
4. Mục đích nghiên cứu 5
5. Nội dung chính của tiểu luận 5
Chương II. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN VÀ TÁCH BIÊN ẢNH TRONG XỬ LÝ ẢNH SỐ 6
I. Các phương pháp phát hiện biên trong xử lý ảnh số 6
1. Một số khái niệm 6
2. Các phương pháp phát hiện biên 8
II.Các phương pháp tách biên ảnh trong xử lý ảnh số 20
1. Cơ sở lý thuyết tách biên 20
2. Các bộ tách biên 22
3. Tách biên ảnh màu dùng phương pháp Gradient 26
Chương 3. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ KẾT LUẬN 32
1. Phát hiện biên trực tiếp: 33
2. Phương pháp phát hiện biên gián tiếp 34
Kết luận 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO 35
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, trong các trường đại học và cao đẳng, xử lý ảnh đã trở thành một môn học chuyên ngành của sinh viên các ngành công nghệ thông tin, Viễn thông. Nhằm giúp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về các kỹ thuật xử lý ảnh, trong đó Nghiên cứu các vấn đề về phát triển và tách biên ảnh là một trong nhưng mục tiêu quan trọng trong lĩnh vực xử lý ảnh số. Sau giai đoạn tiền xử lí ảnh, ảnh đã được tăng cường hay khôi phục để làm nổi các đặc trưng chủ yếu, tiếp theo là quá trình phân tích ảnh. Quá trình phân tích ảnh gồm các giai đoạn trích trọn các đặc tính, sau đó là phân đoạn ảnh thành các phần tử, thí dụ như phân đoạn theo biên. Phát hiện biên là một phần trong quá trình phân tích ảnh sau khi đã lọc ảnh hay tiền xử lí ảnh. Để tìm hiểu việc phát hiện và dò biên ảnh trước hết chúng ta tìm hiểu các khái niệm ban đầu
Biên ảnh: biên ảnh là những điểm mà tại đó hàm độ sáng của ảnh liên tục có bước nhảy hay biến thiên nhanh. Cơ sở toán học của việc phát hiện và tách biên là phép toán đạo hàm, phương pháp này còn được gọi là phương pháp phát hiện biên trực tiếp. Tập hợp các điểm biên tạo thành đường biên(edge) hay đường bao (boundary) của ảnh. Ví dụ trong một ảnh nhị phân một điểm có thể được gọi là biên nếu đó là điểm đen và có ít nhất một điểm trắng lân cận.
Vùng ảnh (region): là tập tất cả những điểm ảnh thuộc về một đối tượng trong ảnh. Ranh rới giữa các vùng ảnh gọi là biên ảnh và các đường biên khép kín cho phép xác định vùng ảnh.
Ý nghĩa của đường biên trong xử lí: đường biên là một loại đặc trưng cục bộ tiêu biểu trong việc phân tích và nhận dạng ảnh. Ngoài ra người ta còn sử dụng đường biên để phân vùng ảnh và ngược lại dùng các vùng ảnh để xác định biên. Đây chính là phương pháp xác định biên gián tiếp.
Như vậy, phát hiện biên một cách lí tưởng là phát hiện được tất cả các đường biên trong đối tượng. Định nghĩa toán học trên là cơ sở cho các kỹ thuật phát hiện biên mà chúng ta sẽ tìm hiểu trong tiểu luận.
Chương I. GIỚI THIỆU PHÁT BIỂU ĐỀ TÀI
1. Phát biểu về đề tài
Xử lý ảnh là một trong những mảng quan trọng nhất trong kỹ thuật thị giác máy tính, là tiêu đề cho nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực này. Hai nhiệm vụ cơ bản của quá trình xử lý ảnh là nâng cao chất lượng 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 các công trình nghiên cứu tại nhiều quốc gia từ năm 1920 đến nay về xử lý ảnh đã góp phần thúc đẩy tiế bộ trong lĩnh vực này lớn mạnh không ngừng. Qúa trình bắt đầu từ việc thu nhận ảnh nguồn (từ các thiết bị thu nhận ảnh dạng số hay tương tự) gửi đến máy tính. Dữ liệu ảnh được lưu trữ ở dạng phù hợp với quá trình xử lý. Người lập trình sẽ tác động các thuật toán tương ứng lên dữ liệu ảnh nhằm thay đổi cấu trúc ảnh phù hợp với các ứng dụng khác nhau.
Một trong những vấn đề trọng tâm nghiên cứu của lĩnh vực thị giác máy là biên và các thao tác trên nó vì các kĩ thuật phân đoạn ảnh chủ yếu dựa vào biên. Nhìn chung về mặt toán học, người ta coi điểm biên của ảnh là điểm có sự thay đổi nhanh hay đột ngột về độ xám (hay màu). Ví dụ, trong một ảnh nhị phân, một điểm có thể gọi là biên nếu đó là điểm đen và có ít nhất một điểm trắng ở bên cạnh. Tập hợp các điểm biên liên tiếp tạo thành biên hay đường bao quanh của ảnh. Ý nghĩa của đường biên trong xử lý:
_ Thứ 1 : đường biên là một loại đặc trưng cục bộ tiêu biểu trong phân tích, nhận dạng ảnh.
_ Thứ 2 : người ta sử dụng biên làm phân cách cá vùng xám (màu) cách biệt. Ngược lại người ta cũng sử dụng các vùng ảnh để tìm đường phân cách.Tầm quan trọng của biên.
Việc nhận dạng đối tượng phụ thuộc nhiều vào các đặc trưng trích chọn và các đặc trưng này chủ yếu được trích chọn từ biên. Đây là một đề tài vẫn đang được quan tâm và phát triển. Nhất là, ở Việt Nam hiện nay, chưa có nhiều nghiên cứu về vấn đề nhận dạng các đối tượng ảnh. Mặc dù, những ứng dụng thực tế đòi hỏi có những cách giải quyết cụ thể, chẳng hạn như phần mềm nhận dạng các đối tượng địa lý, các biểu tượng trên bản đồ, phần mềm phát hiện và đếm các đối tượng chuyển động.
2. Phạm vi đề tài
Nghiên cứu về các vấn đề phát hiện và tách biên ảnh trong xử lý ảnh số. Phát hiện biên và tách biên là một phần trong phân tích ảnh, sau khi lọc ảnh (hay tiền xử lý ảnh). Việc dò và tìm biên ảnh là một trong các đặc trưng thuộc khối trích chọn đặc trưng.
5SNllC5eYMhbG4G
