HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÙI THỊ THÙY
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH
DỰA VÀO CÔNG NGHỆ VI MẠCH QUANG TỬ TÍCH HỢP
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÁY TÍNH
HÀ NỘI - 2023
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÙI THỊ THÙY
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH
DỰA VÀO CÔNG NGHỆ VI MẠCH QUANG TỬ TÍCH HỢP
Chuyển ngành : Kỹ thuật máy tính
Mã số : 9.18.01.06
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÁY TÍNH
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS Lê Trung Thành
PGS.TS Đặng Thế Ngọc
HÀ NỘI - 2023
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong Luận án này là
thành quả nghiên cứu của tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh và chưa từng
xuất hiện trong các công bố của các tác giả khác. Các kết quả đạt được là hoàn toàn
chính xác và trung thực.
Nghiên cứu sinh
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu, triển khai và hoàn thành Luận án, nghiên cứu sinh
đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa
học và bạn bè đồng nghiệp. Nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
nhất đến PGS.TS. Lê Trung Thành và PGS.TS. Đặng Thế Ngọc đã hướng dẫn, giúp
đỡ tận tình, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh trong học tập, nghiên cứu
hoàn thành Luận án.
Nghiên cứu sinh cũng xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến các thầy, cô trong Học
viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông; các thầy cô, cán bộ tại Khoa Đào tạo Sau đại
học, Khoa Công nghệ Thông tin, Kỹ thuật Điện tử đã giảng dạy, giúp đỡ cho nghiên
cứu sinh trong quá trình học tập và nghiên cứu. Nghiên cứu sinh xin trân trọng gửi lời
cảm ơn đến các đồng nghiệp trong Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà
Nội, Trường Đại học FPT – nơi nghiên cứu sinh mới chuyển công tác về và Trường
Quốc tế, ĐH Quốc gia Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho nghiên cứu sinh trong học
tập và nghiên cứu để hoàn thành tốt Luận án này.
Cuối cùng, nghiên cứu sinh cũng xin được cảm ơn gia đình, bố mẹ, bạn bè, đồng
nghiệp, đã cộng tác góp ý trao đổi để nghiên cứu sinh có điều kiện hoàn thành kết quả
nghiên cứu của mình. Do vấn đề nghiên cứu có tính liên ngành, là vấn đề mới, đang
phát triển và do kiến thức còn hạn chế, thời gian có hạn nên chắc rằng không tránh
khỏi thiếu sót. Nghiên cứu sinh mong rằng sẽ nhận được nhiều sự quan tâm góp ý của
các thầy, cô, các bạn bè đồng nghiệp trong và ngoài Trường để luận án được hoàn
thiện hơn và tiếp tục được mở rộng nghiên cứu với những kết quả thu được trong giai
đoạn sau này.
Hà Nội, tháng 5 năm 2023
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ...........................................................iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU .................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ......................................................................................ix
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu............................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của Luận án ............................................................................. 13
3. Nội dung nghiên cứu của Luận án ............................................................................ 13
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu ................................... 14
5. Các đóng góp của Luận án ........................................................................................ 14
6. Bố cục của Luận án ................................................................................................... 14
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ................................... 16
1.1 Tổng quan ............................................................................................................... 16
1.2 Nén ảnh số dùng biến đổi tín hiệu .......................................................................... 23
1.3 Biểu diễn tín hiệu ảnh trong miền quang ................................................................ 26
1.4 Mạng nơ – ron ......................................................................................................... 26
1.5 Mạng nơ – ron quang .............................................................................................. 30
1.6 Các tham số hiệu năng ............................................................................................ 35
1.7 Kết luận Chương 1 .................................................................................................. 36
Chương 2: NÉN ẢNH DỰA VÀO BIẾN ĐỔI TÍN HIỆU TOÀN QUANG .......... 37
2.1 Nén ảnh sửa dụng biến đổi Haar (DHT) toàn quang ............................................... 37
2.2 Nén ảnh sử dụng g biến đổi cosine (DCT) toàn quang ........................................... 52
2.3. Nén ảnh sử dụng biến đổi Karhunen–Loève (KLT) toàn quang ............................ 60
2.4. Kết luận Chương 2.................................................................................................. 69
Chương 3. TÁCH BIÊN ẢNH VÀ NHẬN DẠNG ẢNH SỬ DỤNG MẠNG NƠ -
RON TOÀN QUANG .................................................................................................. 70
3.1. Thiết kế bộ nhân chập quang tử ............................................................................. 70
3.2. Tách biên ảnh sử dụng nơ-ron quang tử ................................................................. 78
3.3. Thiết kế mạng nơ-ron quang tử ứng dụng cho nhận dạng ảnh ............................... 82
3.4. Kết luận Chương 3.................................................................................................. 88
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 89
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ................................................. 91
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 91
