H C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNGỌ Ệ Ệ Ư Ễ
********************
Bài T p L n Môn H c: Môn Kĩ Thu t Đ H aậ ớ ọ ậ ồ ọ
Đ Tài : Nghiên C u ng D ng Nh n D ng Ch Vi t Tayề ứ Ứ ụ ậ ạ ữ ế
Gi ng Viên H ng D n : ả ướ ẫ Tr nh Th Vân Anhị ị
L p : ớL10CQCN5-B
Th cự Hi n ệ: nhóm 9
1. Tr n Th Tuy n ầ ị ề
2. D ng Th Y nươ ị ế
3. Mai Th Th yị ủ
4. Đinh Vũ Trang
5. Ph m Minh Tu nạ ấ
6. Ph m Quang Trungạ
7. Nguy n Văn Tuyênễ
8. Ngô Trí Tuệ
9. Ph m Đăng Tùngạ
10. Lê Minh V ngươ
11. Nguy n Đ c V nhễ ứ ị
12. Đ ng Quang Toànặ
Hà N i, ngày 26 tháng 9 năm2011ộ
L i M Đ uờ ở ầ
Nh n d ng ch tay là m t lĩnh v c riêng trong nh n d ng ch vi t đã đ c quanậ ạ ữ ộ ự ậ ạ ữ ế ượ
tâm nghiên c u và ng d ng t nhi u năm nay.ứ ứ ụ ừ ề V m t lý thuy t, ch a có ph ng pháp nàoề ặ ế ư ươ
hoàn ch nh cho bài toán này doỉ tính ph c t p, s bi n d ng c a d li u đ u vào.ứ ạ ự ế ạ ủ ữ ệ ầ
Nh n d ng ch vi t tay v i nh ng m c đ ràng bu c khác nhau v cách vi t, ki uậ ạ ữ ế ớ ữ ứ ộ ộ ề ế ể
ch …, ph c v cho các ng d ng và x lý các ch ng t , hóa đ n, phi u ghi, b n vi t tayữ ụ ụ ứ ụ ử ứ ừ ơ ế ả ế
ch ng trình…ươ
Nh n d ng ch vi t tay v n còn là v n đ thách th c đ i v i các nhà nghiên c u. bàiậ ạ ữ ế ẫ ấ ề ứ ố ớ ứ
toán này ch a th gi i quy t tr n v n đ c vì nó hoàn toàn ph thu c vào ng i vi t và sư ể ả ế ọ ẹ ượ ụ ộ ườ ế ự
bi n đ i quá đa d ng trong cách vi t và tình tr ng s c kh e, tinh th n c a t ng ng i vi t.ế ổ ạ ế ạ ứ ỏ ầ ủ ừ ườ ế
M c tiêu c a bài t p nh m gi i thi u m t cách ti p c n bài toán nh n d ngụ ủ ậ ằ ớ ệ ộ ế ậ ậ ạ ch vi tữ ế
tay v i m t s ràng bu c, nh m t ng b c đ a vào ng d ng th c ti n.ớ ộ ố ộ ằ ừ ướ ư ứ ụ ự ễ
M c dù h t s c c g ng, song do th i gian có h n và nh ng h n ch ki n th c nên bàiặ ế ứ ố ắ ờ ạ ữ ạ ế ế ứ
t p có th còn thi u sót, mong ti p t c nh n đ c s ch b o c a Cô và ý ki n đóng góp c aậ ể ế ế ụ ậ ượ ự ỉ ả ủ ế ủ
các b n sinh viên đ bài t p đ c hoàn thi n h n. ạ ể ậ ượ ệ ơ
Chúng em xin chân thành c m n!ả ơ
Ch ng I : Lý Thuy t X Lý nh Và M t S Thu t Toán Ti n X Lýươ ế ử Ả ộ ố ậ ề ử
nhẢ
I. L c m n nh: ọ ị ả
L c m n nh là m t l c thông th p, giá tr c a m t đi m nh là trung bình tr ng sọ ị ả ộ ọ ấ ị ủ ộ ể ả ọ ố
c a các đi m nh lân c n, hay giá tr đi m nh là k t qu c a quá trình xo n (convole) c aủ ể ả ậ ị ể ả ế ả ủ ắ ủ
các đi m nh lân c n v i m t nhân. Nhân có kích th c tuỳ ý 3x3, 5x5, kích th c nhân càngể ả ậ ớ ộ ướ ướ
l n thì càng nhi u đi m lân c n nh h ng vào đi m nh k t qu . Ví d m t s nhân l cớ ề ể ậ ả ưở ể ả ế ả ụ ộ ố ọ
m n nh nh sau:ị ả ư
II. Nh phân nh: ị ả
Nh phân nh m c xám là tìm giá tr ng ng sao cho các đi m nh có giá tr l n h nị ả ứ ị ưỡ ể ả ị ớ ơ
ng ng đ c g i là tr ng(n n) và các đi m nh có giá tr nh h n ng ng đ c g i là đenưỡ ượ ọ ắ ề ể ả ị ỏ ơ ưỡ ượ ọ
(đ i t ng). ố ượ
Tiêu chu n xác đ nh ng ng th ng s d ng nh t là s d ng sai s bình ph ngẩ ị ưỡ ườ ử ụ ấ ử ụ ố ươ
trung bình gi a giá tr m u v và m c tái thi t r(v). (ký hi u MSE)ữ ị ẫ ứ ế ệ
Theo Otsu , giá tr ng ng đ c xác đ nh nh sau :ị ưỡ ượ ị ư
[ ]
[ ]
vv
vv
vT
−
−
=)(1)(
)()(.
maxarg
11
2
11
*
1
ϖϖ
µϖ
µ
Trong đó :
∫
=v
v
dvvp
v
1
0
)()( 1
ϖ
∫
=v
v
dvvvp
v
1
0
)()( 1
µ
V i p(v) c l ng t histogram :ớ ướ ượ ừ
)( max2 vv
T==
µ
µ
vv min0 =
giá
v:
1
tr c n tìmị ầ
1 1 1
1 4 1
1 1 1
1 1 1
1 2 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
III) Tách Liên Thông : Quét nh t trái sang ph i và t trên xu ng d i, các pixel đen liênả ừ ả ừ ố ướ
thông v i nhau và đ c gán chung m t nhãn, n u g p liên thông m i thì nhãn m i s đ cớ ượ ộ ế ặ ớ ớ ẽ ượ
gán :
Đ minh h a ta có hình bi u di n sau :ể ọ ể ễ
. . . . .
. P P P.
. L ? . .
. . . . .
Hình a: lân c n c a “?” P= dòng tr c; L=lân c n tráiậ ủ ướ ậ
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. ۰۰۰۰. . ۰۰۰ . . . . . 1 1 1 1 . . 2 2 2 . . . .
. . ۰۰۰. . ۰۰۰۰. . . . . 1 1 1 . . 2 2 2 2. . .
. ۰۰۰۰. ۰۰۰۰۰. . . . 1 1 1 1 . 2 2 2 2 2. . .
. . . ۰۰۰۰۰. . . . . . . . . 1 1 ? ۰۰. . . . . .
. . . ۰۰۰۰۰۰. ۰. . . . . . ۰۰۰۰۰۰. ۰. . .
۰۰. . . . . . . . ۰۰. . ۰۰. . . . . . . . ۰۰. .
. .۰۰. . . . . . . ۰۰. . . ۰۰. . . . . . . ۰۰. .
. ۰۰. . . . . . . . . . . . ۰۰. . . . . . . . . . .
Hình b : nh Ban Đ uẢ ầ Hình c : Ti n trình gán nhãn ế
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 1 1 1 1 . . 2 2 2 . . . . . 1 1 1 1 . . 1 1 1 . . . .
. . 1 1 1 . . 2 2 2 2 . . . . . 1 1 1 . . 1 1 1 1 . . .
. 1 1 1 1 . 2 2 2 2 2 . . . . 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 . . .
. . . 1 1 1 1 1 . . . . . . . . . 1 1 1 1 1 . . . . . .
. . . 1 1 1 1 1 1 . 3 . . . . . . 1 1 1 1 1 1 . 2 . . .
4 4 . . . . . . . . 3 3 . . 3 3 . . . . . . . . 2 2 . .
. . 4 4 . . . . . . . 3 3 . . . 3 3 . . . . . . . 2 2 . .
. 4 4 . . . . . . . . . . . . 3 3 . . . . . . . . . . .
Hình d : Sau khi quét đ y đầ ủ Hình e : K qu sau cùngế ả
IV) Ch nh Nghiêngỉ : Bi n đ i tuy n tính t a đ đi m nhế ổ ế ọ ộ ể ả
a( x,y)=
−
G
G
y
x
tan 1
GG
yx
,
là k t qu xo n đi m nh v i nhân Sx, Sy.ế ả ắ ể ả ớ
-1 -2 -1
0 0 0
1 2 1
Sx Sy
: là giá tr trung bình góc nghiêng c a các đi m nh đ c xétị ủ ể ả ượ
-1 0 1
-2 0 2
-1 0 1
Ta có :
)(
'
α
tgx
x+=
x y
y
y=
'
V. Chu n kích th c:ẩ ướ
Chu n kích th c nh kí t v m t kích th c c đ nh và phóng sát b n biên c a nh. ẩ ướ ả ự ề ộ ướ ố ị ố ủ ả
Phóng nh là th c hi n phép bi n đ i sau: ả ự ệ ế ổ
=ss
f
yx
s
yx
fyx ,),(
V i (x, y) là to đ đi m nh sau khi phóng và sx ,sy là t l phóng theo tr c x và y t ngớ ạ ộ ể ả ỷ ệ ụ ươ
ng, fx(x,y) là giá tr đi m nh k t qu ng v i giá tr to đ (x, y). ứ ị ể ả ế ả ứ ớ ị ạ ộ
VI. L p kho ng tr ng nh b ng phép đóng morphology:ấ ả ố ả ằ
Sau khi phóng nh,ả nhả có thể bị r iờ r c,ạ răng c aư biên.Đ kh c ph c tình tr ng nàyể ắ ụ ạ
ta dùng phép đóng để l pấ các kho ngả tr ngố làm đ yầ nh..ả
Gi s A, B là hai t p thu c Z , phép đóng c a A đ i v i B, ký hi u Aả ử ậ ộ ủ ố ớ ệ ۰ B đ c đ nh nghĩa:ượ ị
A ۰B = (A
⊕
B)
Θ
B
T c phép đóng là phép do th c hi n phép m r i th c hi n phép đóng lên k t qu v a có. ứ ự ệ ở ồ ự ệ ế ả ừ
Phép đóng có tác d ng làm đ y nh ng kho ng nh (tuỳ thu c vào thành ph n c uụ ầ ữ ả ỏ ộ ầ ấ
trúc B) th ng x y ra trên đ ng biên. ườ ả ườ
Thành ph n c u trúc th ng đ c s d ng là thành ph n c u trúc đ i x ng có g c (0, 0)ầ ấ ườ ượ ử ụ ầ ấ ố ứ ố
là tâm nh hình: ở ư
0 1 0
1 1 1
0 1 0
Nh ng do nh đ c quét v i đ phân gi i 300 dpi, và đ i v i nh ng ch có b ng đ cư ả ượ ớ ộ ả ố ớ ữ ữ ụ ượ
vi t khá nghiêng thì khi th c hi n phóng v i thành ph n c u trúc trên, t c th c hi n phép giãnế ự ệ ớ ầ ấ ứ ự ệ
r i th c hi n phép co, thì phép giãn làm cho ph n b ng b dính l i v i nhau do v i m i h ngồ ự ệ ầ ụ ị ạ ớ ớ ỗ ướ
ngang và đ ng đ u đ c giãn 2 đi m nh. Đ h n ch đi u này ta s d ng 2 thành ph nứ ề ượ ể ả ể ạ ế ề ử ụ ầ
c u trúc không đ i x ng và th c hi n phép đóng 2 l n trên 2 thành ph n c u trúc này, vì khiấ ố ứ ự ệ ầ ầ ấ
th c hi n phép giãn thì ch c n giãn v 1 phía: ự ệ ỉ ầ ề
0 1 0
1 1 0
0 0 0
Các thành ph n c u trúc không đ i x ngầ ấ ố ứ
VII) L y đ ng biên và làm tr n đ ng biên:ấ ườ ơ ườ
Phát hi n biên: Biên c a nh đ c thi t l p b ng cách nhân ch p nh v i ph n t có c uệ ủ ả ượ ế ậ ằ ậ ả ớ ầ ử ấ
trúc:
0 0 0
0 1 1
0 1 0