1
Học viện công nghệ bưu chính viễn thông
Khoa Công nghệ thông tin
********
BÁO CÁO XỬ LÝ ẢNH
ĐỀ TÀI: PHÂN VÙNG VỚI TÁCH NGƯỠNG TỰ ĐỘNG
Giáo viên giảng dạy: Phạm Việt Hưng.
Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 1: - Lớp: D09CN2
Nguyễn Thị Bích
Hoàng Thị Ngọc
Nguyễn Thị Thi
Nguyễn Thị Trâm
Nguyễn Hải Yến
2
Mục lục
BACKGROUD ............................................................................................................................ 4
Cơ sở thực nghiệm .................................................................................................................... 8
I. Giới thiệu chung về phân vùng ảnh. ................................................................................ 8
II. Đôi điều về phân vùng ảnh theo ngưỡng. ........................................................................ 9
PHÂN VÙNG ẢNH THEO NGƯỠNG ........................................................................................10
I. Làm trơn ảnh – Làm trơn histogram – Chọn ngưỡng dựa vào biểu đồ . .........................10
II. Thuật toán đẳng điệu. .....................................................................................................13
III. Thuật toán đối xứng nền. ............................................................................................18
IV. Thuật toán tam giác ....................................................................................................24
V. Kĩ thuật tìm ngưỡng tự động. .........................................................................................29
1. Phân vùng với ngưỡng toàn cục. ...............................................................................30
KẾT LUẬN CHUNG ...............................................................................................................35
PHỤ LỤC ..................................................................................................................................35
BẢNG KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM ...............................................................................................42
3
MỞ ĐẦU
Một trong các bước then chốt trong xử lý ảnh số đó là phân vùng ảnh.Với mong
muốn cuốn tài liệu này trở nên có ích cho bạn đọc muốn tìm hiểu bước đầu về kĩ
thuật phân đoạn ảnh trong môn học Xử Lý Ảnh. Tài liệu này sẽ giới thiệu đến mọi
người một số phương pháp phân vùng ảnh dựa theo ngưỡng, hi vọng đây sẽ là
hành trang đầu tiên để các bạn chạm đến cánh cửa tri thức, tạo nguồn cảm hứng để
bạn đi sâu tìm hiểu về môn học thu vị này.
Mục tiêu của cuốn tài liệu:
- Giúp người đọc hiểu được tầm quan trọng của Xử lý ảnh nói chung và phân
vùng ảnh nói riêng.
- Nắm được sơ bộ về phân vùng ảnh theo ngưỡng.
- Hiểu và áp dụng được thuật toán tìm ngưỡng tự động: thuật toán đẳng điệu,
đối xứng nền, làm trơn histogram, tam giác, tìm ngưỡng toàn cục…. vào xử
lý ảnh.
Với những mục tiêu như trên, tài liệu này gồm có các phần chính sau:
- Phần Backgroup: Vài nét về Xử lý ảnh
- Cơ sở thực nghiệm: Giới thiệu chung về phân vùng ảnh và đôi điều về phân
vùng ảnh theo ngưỡng.
- Phân vùng ảnh theo ngưỡng: Trình bày một số kĩ thuật điển hình trong phân
vùng ảnh theo ngưỡng: làm trơn histogram, đẳng điệu, đối xứng nền…., một
số vấn đề cần lưu ý trong các kĩ thuật tìm ngưỡng để phân vùng ảnh.
- Phụ lục: phần code matlab cho các kĩ thuật trình bày ở phần 3.
4
- Bảng kết quả thực nghiệm: Đưa ra kết quả thực nghiệm ứng dụng thuật toán
ở phần 3 vào một số loại ảnh.
BACKGROUD
Xử lý ảnh là một trong những chuyên ngành quan trọng và lâu đời của công
nghệ thông tin. Xử lý ảnh được áp dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực khác
nhau như y học, vật lý, hóa học, tìm kiếm tội phạm,
Mục đích chungcủa XLA được chi làm 2 phần:
- Biến đổi ảnh làm tăng chất lượng ảnh.
- Tự động nhận dạng, đoán ảnh, đánh giá nội dung của ảnh.
Quá trình xử lý ảnh có thể được mô tả bằng sơ đồ sau:
Thu nhận ảnh
Tiền xử lý ảnh
Phân đoạn
Biểu diễn và mô
tả ảnh
Nhận dạng và
giải thích
Cơ sở tri
thức
5
- Thu nhận ảnh: đây là công đoạn đầu tiên mang tính quyết định đối với
quá trình XLA. Ảnh đầu vào sẽthunhận qua các thiết bị như camera,
sensor, máy scanner… và sau đó các tín hiệu này sẽ được số hóa. Các
thông số quan trọng ở bước này là độ phân giải, chất lượng màu, dung
lượng bộ nhớ và tốc độthunhận ảnh của các thiết bị.
- Tiền xử lý: Ở bước này, ảnh sẽ được cải thiện về độ tương phản, khử
nhiễu, khử độ lệch… với mục đích làm cho chất lượng ảnh trở nên tốt
hơn nữa và thường được thực hiện bởi các bộ lọc.
- Phân đoạn : phân đoạn ảnh là bước then chốt trong XLA. Giai đoạn này
nhằm phân tích ảnh thành những thành phần có cùng tính chất nào đó
dựa theo biên hay các vùng liên thông. Tiêu chuẩn để các định các vùng
liên thông có thể là cùng màu, cùng mức xám hay cùng độ nhám… Mục
đích của phân đoạn ảnh là để có một miêu tả tổng hợp về rất nhiều phần
tử khác nhau cáu tạo nên ảnh thô. Vì lượng thông tin chứa trong ảnh rất
lớn- trong khi đa số các ứng dụng chúng ta chỉ cần trích chọn một vài
đặc trưng nào đó, do vậy cần có một quá trình để giảm lượng thông tin
khổng lồ ấy. Quá trình này bao gồm phân vùng ảnh và trích chọn đặc
tính chủ yếu.
- Biểu diễn và mô tả ảnh: kết quả của bước phân đoạn ảnh thường được
cho dưới dạng dữ liệu điểm ảnh thô, trong đó hàm chứa biên của một
vùng ảnh, hoặc tập hợp tất cả các điểm ảnh thuộc về chính vùng ảnh đó.
Trong cả hai trường hợp , sự chuyển đổi dữ liệu thô này thành một dạng
thích hợp hơn cho việc xử lý tỏng máy tính rất là cần thiết. Để chuyển
đổi chúng, câu hỏi đầu tiên cần phải trả lời là nên biểu diễn một cùng
ảnh dưới dạng biên hay dưới dạng một cùng hoàn chỉnh gồm tất cả