đề cương xử lí ảnh

ĐỀ CƯƠNG XỬ LÝ ẢNH
Câu 1: Các bước xử lý ảnh là:


1. Thu nhận ảnh: có thể nhận được qua camera màu hoặc đen trắng, đây là loại ảnh tương tự.
2. Tiền xử lý: sau bộ phận thu nhận ảnh,ảnh có thể bị nhiễu hoặc độ tương phản thấp nên cần đưa vào bộ tiền xử lý để nâng cao chất lượng ảnh
- chức năng: lọc nhiễu, tăng hoặc giảm độ tương phản.
3. Phân đoạn ảnh : là tách ảnh đầu vào thành các vùng để biểu diễn , phân tích và nhận dạng ảnh.
4.Biểu diễn ảnh : các vật thể sau khi được phân đoạn có thể được mô tả dưới dạng chuỗi các điểm và biểu diễn ảnh thường được sử dụng khi ta quan tâm đến đặc tính bên trong của vùng ảnh .
- vd : đường cong , hình dạng … quá trình biểu diễn ảnh là việc biến đổi các số liệu của ảnh thành dạng thích hợp và cần thiết cho quá trình xử lý bằng máy tính .
5. Nhận dạng và nội suy : là quá trình phân loại vật thể dựa trên cơ sở các chi tiết mô tả vật thể và nhận dạng ảnh là quá trình xác định ảnh và quá trình này thu được băng cách so sánh với mẫu đã được lưu trữ từ trước.
6.Cơ sở tri thức : các quá trình xử lý liệt kê trong hình thức xử lý ảnh . được thực hiện dưới sự giám sát và thực hiện dựa trên cơ sở các kiến thức về lĩnh vực xử lý ảnh .
Câu 2: Khái niệm về điểm ảnh, độ phân giải của ảnh, mức xám, các thang giá trị mức xám
1, Điểm ảnh(Pixel) là một phần tử của ảnh số tại toạ độ (x, y) với độ xám hoặc màu nhất định. Kích thước và khoảng cách giữa các điểm ảnh đó được chọn thích hợp sao cho mắt người cảm nhận sự liên tục về không gian và mức xám (hoặc màu) của ảnh số gần như ảnh thật. Mỗi phần tử trong ma trận được gọi là một phần tử ảnh.
2, Độ phân giải của ảnh
Định nghĩa: Độ phân giải (Resolution) của ảnh là mật độ điểm ảnh được ấn định trên một ảnh số được hiển thị.
Theo định nghĩa, khoảng cách giữa các điểm ảnh phải được chọn sao cho mắt người vẫn thấy được sự liên tục của ảnh. Việc lựa chọn khoảng cách thích hợp tạo nên một mật độ phân bổ, đó chính là độ phân giải và được phân bố theo trục x và y trong không gian hai chiều.
Ví dụ: Độ phân giải của ảnh trên màn hình CGA (Color GraphicAdaptor) là một lưới điểm theo chiều ngang màn hình: 320 điểm chiều dọc * 200 điểm ảnh (320*200). Rõ ràng, cùng màn hình CGA 12” ta nhận thấy mịn hơn màn hình CGA 17” độ phân giải 320*200. Lư do: cùng một mật độ (độ phân giải) nhưng diện tích màn hình rộng hơn thì độ mịn (liên tục của các điểm) kém hơn.
3, Mức xám của điểm ảnh là cường độ sáng của nó được gán bằng giá trị số tại điểm đó.
4, Các thang giá trị mức xám thông thường: 16, 32, 64, 128, 256 (Mức 256 là mức phổ dụng. Lư do: từ kỹ thuật máy tính dùng 1 byte (8 bit) để biểu diễn mức xám: Mức xám dùng 1 byte biểu diễn: 28=256 mức, tức là từ 0 đến 255).
Câu 3: Khái niệm về ảnh, kỹ thuật xử lý ảnh ,các lân cận của điểm ảnh các mối liên kết của điểm ảnh
1 Ảnh: là tập hợp hữu hạn các điểm ảnh kề nhau, Ảnh thường được biểu diễn bằng ma trận 2 chiều, mỗi phần tử của ma trận tương ứng với 1 điểm ảnh.
2, Kỹ thuật xử lý ảnh: là quá trình biến đổi 1 hình ảnh bằng 1 hình ảnh khác bằng máy tính điện tử 1 cách tự động.phụ thuộc vào mục đích của người sử dụng.
3, Các lân cận của điểm ảnh (Image Neighbors)
* Giả sử có điểm ảnh p tại toạ độ (x, y). p có 4 điểm lân cận gần nhất theo chiều đứng và ngang (có thể coi như lân cận 4 hướng chính: Đông, Tây, Nam, Bắc).
{(x-1, y); (x, y-1); (x, y+1); (x+1, y)} = N4(p)
trong đó: số 1 là giá trị logic; N4(p) tập 4 điểm lân cận của p.
* Giả sử có điểm ảnh p tại toạ độ (x, y). p có 4 điểm lân cận gần nhất theo chiều đứng và ngang (có thể coi như lân cận 4 hướng chính: Đông, Tây, Nam, Bắc).
{(x-1, y); (x, y-1); (x, y+1); (x+1, y)} = N4(p)
trong đó: số 1 là giá trị logic; N4(p) tập 4 điểm lân cận của p.

* Các lân cận chéo: Các điểm lân cận chéo NP(p) (Có thể coi lân cận chéo la 4 hướng: Đông-Nam, Đông-Bắc, Tây-Nam, Tây-Bắc)
Np(p) = { (x+1, y+1); (x+1, y-1); (x-1, y+1); (x-1, y-1)}
* Tập kết hợp: N8(p) = N4(p) + NP(p) là tập hợp 8 lân cận của điểm ảnh p.
* Chú ý: Nếu (x, y) nằm ở biên (mép) ảnh; một số điểm sẽ nằm ngoài ảnh.
4, Các mối liên kết điểm ảnh.
Các mối liên kết được sử dụng để xác định giới hạn (Boundaries) của đối tượng vật thể hoặc xác định vùng trong một ảnh. Một liên kết được đặc trưng bởi tính liền kề giữa các điểm và mức xám của chúng.
Giả sử V là tập các giá trị mức xám. Một ảnh có các giá trị cường độ sáng từ thang mức xám từ 32 đến 64 được mô tả như sau :
V={32, 33, … , 63, 64}.
Có 3 loại liên kết.
* Liên kết 4: Hai điểm ảnh p và q được nói là liên kết 4 với các giá trị cường độ sáng V nếu q nằm trong một các lân cận của p, tức q thuộc N4(p)
* Liên kết 8: Hai điểm ảnh p và q nằm trong một các lân cận 8 của p, tức q thuộc N8(p)
* Liên kết m (liên kết hỗn hợp): Hai điểm ảnh p và q với các giá trị cường độ sáng V được nói là liên kết m nếu.
1. q thuộc N4(p) hoặc
2. q thuộc NP(p)
Câu 4 :nêu các thành phần cơ bản trong hệ thống xử lý ảnh ,giải thích

















- Thiết bị thu nhận ảnh : Là thiết bị biến đổi quang điện , cho phép biến đổi hình ảnh quang học thàn tín hiệu dưới dạng analog hay trực tiếp dưới dạng số. Có nhiều dạng cảm biến cho phép làm việc với ánh sáng nhìn thấy hoặc hồng ngoại .Hai loại thiết bị biến đổi quang – điện chủ yếu thường được sử dụng là đèn ghi hình điện tử và chip CCD ( Charge Couple Device – linh kiện ghép điện tích) .
- Bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài : Trong các hệ thống xử lý ảnh số thường có dung lượng rất lớn dùng để lưu trữ ảnh tĩnh và động dưới dạng số . Ví dụ , để lưu trữ mộ ảnh số đen trắng kích thước 1024x1024 điểm , mỗi điểm được mã hóa bằng 8 bits cần bộ nhớ ~1MB. Để lưu một ảnh màu không nén , dung lượng bộ nhớ phải tăng lên gấp 3 . Bộ nhớ số trong hệ thống xử lý ảnh có thể chia làm 3 loại :
1- bộ nhớ đệm trong máy tính để lưu ảnh trong quá trình xử lý . Bộ nhớ này có khả năng ghi / đọc rất nhanh (ví dụ 25 hình /s) ;
2- bộ nhớ ngoài có tốc độ truy cập tương đối nhanh , dùng để lưu thông tin thường dùng .Các bộ nhớ ngoài có thể là ổ cứng , thẻ nhớ . thẻ nhớ flash .v.v..
3- Bộ nhớ dùng để lưu trữ dữ liệu .Loại bộ nhớ này thường có dung lượng lớn, tốc độ truy cập không cao.Thông dụng là đĩa quang ghi 1 lần (ROM) hoặc nhiều lần (ROM) như đĩa DVD có dung lượng 4.7 GB(một mặt ) .
Ngoài ra trong hệ thống xửa láy ảnh còn sử dụng các thiết bị cho phép lưu ảnh trên caxc vật liệu khác như giấy in , công nghê nung nóng v.v..
- Bộ xử lý ảnh chuyên dụng : Sử dụng chip xử lý ảnh chuyên dụng , có khẳ năng thực hiện nhanh các lệnh trong xử kýa ảnh . Cho phép thực hiện các quá tình xửa lý ảnh như lọc , làm nổi dường bao , ném và giait thik video sô
v.v.. Trong bộ xử lý thường thường tích hợp hợp bộ nhớ đệm có tốc độ cao.
- Màn hình hiển thị :Hệ thống biến đổi điện –quang hay đèn hình ( đen trắng cũng như màu ) có nhiêm vụ biến đổi tín hiệu điện có chứa thông tin của ảnh ( tín hiệu video ) thành hình ảnh trên màn hình . Có hai dạng display được sử dụng rộng rãi là đèn hình CRT ( Cathode – Ray Tube ) và màn hình tinh thể lỏng LCD ( Liquid Crystal Display ) . Đèn hình CRT thường có khả năng hiển thị màu sắc tốt hơn màn hình LCD nên được dùng phổ biến trong các hệ thống xử lý ảnh chuyên nghiệp.
- Máy tính : Có thể là máy tính đề bàn cũng như siêu máy tính có chức năng điều khiển tất cả các bộ phận chức năng trong hệ thống xử lý ảnh số.
Một hệ thống xử lý ảnh cơ bản có thể gồm : Máy tính cá nhân kèm theo vi mạch chuyển đổi đồ họa VGA hoặc SVGA , đĩa chứa các ảnh dùng để kiểm tra các thuật toán va một màn hình có hỗ trợ VGA hoặc SVGA .Nếu điều kiện cho phép , nên có một hệ thống như hình 1.4 bao gồm một máy tính PC kèm theo thiết bị xử lý ảnh .Nối với cổng vào cua thiết bị thu nhận ảnh là một video camera , và cổng ra nối với một màn hình . Thực tế , phần lớn các nghiên cứu của chúng ta được đưa ra trên ảnh xức xám ( ảnh đen trăng ) . Bởi vậy , hệ thống sẽ bao gồm một thiết bị xử lý ảnh đen trắng và một màn hình đen trắng.
Câu 6: Nêu các khái niệm cơ bản về ảnh số
Ảnh số là tập hợp các điểm ảnh với mức xám phù hợp dùng để mô tả ảnh gần với ảnh thật.
Ảnh đen trắng: là ảnh có hai màu đen, trắng (không chứa màu khác) với mức xám ở các điểm ảnh có thể khác nhau.
Ảnh nhị phân: ảnh chỉ có 2 mức đen trắng phân biệt tức dùng 1 bit mô tả 21 mức khác nhau. Nói cách khác: mỗi điểm ảnh của ảnh nhị phân chỉ có thể là 0 hoặc 1
Ảnh xám: giá trị mức xám của các điểm ảnh được biểu diễn bằng 8 bit(giá trị từ 0 -255)
Ảnh màu: trong khuôn khổ lư thuyết ba màu (Red, Blue, Green) để tạo nên thế giới màu, người ta thường dùng 3 byte để mô tả mức màu, khi đó các giá trị màu: 28*3=224≈ 16,7 triệu màu.
Câu 7: kể tên các mô hình màu ,so sánh ( ưu nhược điểm của từng mô hình )
Có 5 mô hình màu thường dùng là:màu cơ sở và biểu đồ màu CIE, mô hình màu RGB, mô hình màu CMY, mô hình màu CMYK, mô hình màu HSV
• màu cơ sở và biểu đồ màu CIE:
- ưu điểm:người sử dụng dễ tương tác với màu, các thành phần màu ứng dụng trên các thiết bị.
- nhược điểm:không thể in hết mọi màu hiển thị trên man hình.
• mô hình màu RGB:
- ưu điểm: đơn giản nên được sử dụng rộng rãi, đầy đủ các ứng dụng cho máy tính, thường sử dụng cho màn hình máy tính và tivi.
- Nhược điểm: không thể biểu diễn mọi màu trong phổ nhìn thấy.
• Mô hình màu CMY:
- ưu điểm: biểu diễn được mọi màu trong phổ nhìn thấy.
- nhược điểm: phức tạp, vì cần phải nhớ mối quan hệ giữa 2 không gian.
• mô hình CMYK:
- ưu điểm: độ tương phẩn cao trong biểu diễn các màu
- nhược điểm: phức tạp,
• mô hình màu HSV:
- ưu điểm: trực giác hơn mô hình RGB, khi thay đổi S(thước đo độ tinh khiết ánh sáng gốc) sẽ bổ sung hay bớt trắng, thay đổi V(cường độ hay đọ chói sáng) ta sẽ được màu mong muốn.
- nhược điểm: phức tạp
Câu 8:nêu khái niệm về đường viền ảnh,biên ảnh, vùng bao lồi của ảnh
- Đường viền ảnh(border) của một vùng ảnh R là tập hợp các điểm ảnh trong vùng đó mà có 1 hay nhiều lân cận bên ngoài vùng ảnh R .
- Biên ảnh: một điểm ảnh có thể coi là biên nếu ở đó có sự thay đổi đột ngột về mức xám.tập hợp các điểm biên tạo thành đường bao của ảnh.
- Vùng bao lồi: được sử dụng để mô tả các thuộc tính hình hocjcuar đối tượng.Vùng bao lồi là vùng nhỏ nhất chứa đối tượng, sao cho bất kì điểm ảnh nào của vùng đều có thể được nối với nhau bởi 1 đường thẳng, và tất cả các điểm ảnh đó đều thuộc vào vùng.
Câu 9: thế nào là chất lượng ảnh ,nhiễu ảnh ,nêu các loại nhiễu ảnh .
- Chất lượng ảnh: một ảnh có thể bị suy biến trong quá trình thu nhận ảnh, truyền ảnh hay xử lý ảnh. Chúng ta đánh giá chất lượng ảnh dựa vào độ suy biến của ảnh.Yêu cầu về chất lượng ảnh phụ thuộc vào mục đích sử dụng ảnh. Chất lượng của ảnh f(x,y)bằng cách so sánh với 1 ảnh khác g(x,y)
- Nhiễu ảnh: ảnh thường bị suy thoái bởi nhiễu ngẫu nhiên. Nhiễu có thể xuất hiện trong quá trình thu nhận ảnh, truyền ảnh hay biến đổi ảnh, và có thể phụ thuộc hay không phụ thuộc vào nội dung ảnh.Nhiễu trắng là 1 hằng số quang phổ mạnh, no thường được ứng dụng như một phép tính xấp xỉ nguyên của nhiễu ảnh.lợi thế của nó là làm đơn giản hóa việc tính toán.
* có 3 loại nhiễu:
- nhiễu cộng: phân bố khắp ảnh
- nhiễu nhân: cũng phân bố khắp ảnh
- nhiễu xung: gây đột biến ở 1 số điểm ảnh.
Câu 10: nêu các thiết vị thu nhận ảnh ,thế nào là số hóa ảnh ,các quá trình lượng hóa và lấy mẫu .
- các thiết bị thu nhận ảnh: bộ cảm biến ảnh camera, màn hình video, máy tính.
Các thiết bị thu nhận ảnh bao gồm camera, scanner các thiết bị thu nhận này có thể cho ảnh đen trắng
Các thiết bị thu nhận ảnh có 2 loại chính ứng với 2 loại ảnh thông dụng Raster, Vector.
Các thiết bị thu nhận ảnh thông thường Raster là camera các thiết bị thu nhận ảnh thông thường Vector là sensor hoặc bàn số hoá Digitalizer hoặc được chuyển đổi từ ảnh Raster.
Nhìn chung các hệ thống thu nhận ảnh thực hiện 1 quá tŕnh
• Cảm biến: biến đổi năng lượng quang học thành năng lượng điện
• Tổng hợp năng lượng điện thành ảnh
- số hóa ảnh: ảnh thu vào được từ các thiết bij thu nhận ảnh có thể là ảnh tương tự hoặc ảnh số.Trong trường hợp ảnh tương tự, chúng ta phải tiến hành quá trình số hóa ảnh để có thể xử lý được bằng máy tính.
- Quá trình lượng hóa: lượng tử hóa về mặt biên độ ( độ sáng) cho dòng ảnh vừa được rời rạc hóa.
Lấy mẫu là một quá tŕnh, qua đó ảnh được tạo nên trên một vùng có tính liên tục được chuyển thành các giá trị rời rạc theo tọa độ nguyên. Quá tŕnh này gồm 2 lựa chọn:
- Một là: khoảng lấy mẫu.
- Hai là: cách thể hiện dạng mẫu.
Lựa chọn thứ nhất được đảm bảo nhờ lư thuyết lấy mẫu của Shannon. Lựa chọn thứ hai liên quan đến độ đo (Metric) được dùng trong miền rời rạc.
Câu 11: nêu các phương pháp biểu diễn liên ảnh
Có 3 phương pháp biểu diễn liên ảnh là:
- Mă loạt dài
Phương pháp này hay dùng để biểu diễn cho vùng ảnh hay ảnh nhị phân. Một vùng ảnh R có thể biểu diễn đơn giản nhờ một ma trận nhị phân:Với các biểu diễn trên, một vùng ảnh hay ảnh nhị phân đựoc xem như chuỗi 0 hay 1 đan xen. Các chuỗi này được gọi là mạch (run). Theo phương pháp này, mỗi mạch sẽ được biểu diễn bởi địa chỉ bắt đầu của mạch và chiều dài mạch theo dạng {<hàng,cột>, chiều dài}.
- Mă xích
Mă xích thường được dùng để biểu diễn biên của ảnh. Thay v́ lưu trữ toàn bộ ảnh, người ta lưu trữ dăy các điểm ảnh như A, B…M. Theo phương pháp này, 8 hướng của vectơ nối 2 điểm biên liên tục được mă hóa. Khi đó ảnh được biểu diễn qua điểm ảnh bắt đầu A cùng với chuỗi các từ mă
-Mã tứ phân
Theo phương pháp mă tứ phân, một vùng ảnh coi như bao kín một h́nh chứ nhật. Vùng
này được chia làm 4 vùng con (Quadrant). Nếu một vùng con gồm toàn điểm đen (1) hay toàn điểm trắng (0) th́ không cần chia tiếp. Trong trường hợp ngược lại, vùng con gồm cả điểm đen và trắng gọi là vùng không đồng nhất, ta tiếp tục chia thành 4 vùng con tiếp và kiểm tra tính đồng nhất của các vùng con đó. Quá tŕnh chia dừng lại khi mỗi vùng con chỉ chứa thuần nhất điểm đen hoặc điểm trắng. Quá tŕnh đó tạo thành một cây chia theo bốn phần gọi là cây tứ phân. Như vậy, cây biểu diễn ảnh gồm một chuỗi các kư hiệu b (black), w (white) và g (grey) kèm theo kư hiệu mă hóa 4 vùng con. Biểu diễn theo phương pháp này ưu việt hơn so với các phương pháp trên, nhất là so với mă loạt dài. Tuy nhiên, để tính toán số đo các h́nh như chu vi, mô men là tương đối khó khăn.
Câu 12 : khái niệm tăng cường ảnh ,khôi phục ảnh ,các kỹ thuật tăng cường ảnh
Tăng cường ảnh nhằm hoàn thiện các đặc tính của ảnh như :
- Lọc nhiễu, hay làm trơn ảnh, : Trước tiên cần làm rơ khái niệm độ tương phản. Ảnh số là tập hợp các điểm, mỗi điểm có giá trị độ sáng khác nhau. Ở đây, độ sáng để mắt người dễ cảm nhận ảnh song không phải là quyết định. Thực tế chỉ ra rằng hai đối tượng có cùng độ sáng nhưng đặt trên hai nền khác nhau sẽ cho cảm nhận sáng khác nhau. Như vậy, độ tương phản biểu diễn sự thay đổi độ sáng của đối tượng so với nền. Nói một cách khác, độ tương phản là độ nổi của điểm ảnh hay vùng ảnh so với nền. Như vậy, nếu ảnh có độ tương phản kém, ta có thể thay đổi tùy theo ý muốn.
Ảnh với độ tương phản thấp có thể do điều kiện sáng không đủ hay không đều, hoặc do tính không tuyến tính hay biến động nhỏ của bộ cảm nhận ảnh. Để điều chỉnh lại độ tương phản của ảnh, cần điều chỉnh lại biên độ trên toàn dải hay trên dải có giới hạn bằng cách biến đổi tuyến tính biên độ đầu vào (dùng hàm biến đổi là hàm tuyến tính) hay phi tuyến (hàm mũ hay hàm lôgarit). Khi dùng hàm tuyến tính các độ dốc α, β, γ phải chọn lớn hơn một trong miền cần dăn. Các tham số a và b (các cận) có thể chọn khi xem xét lược đồ xám của ảnh. Chú ư, nếu dăn độ tương phản bằng hàm tuyến tính ta có:

α = β = γ =1 ảnh kết quả trùng với ảnh gốc
α, β, γ > 1 dăn độ tương phản.
α, β, γ < 1 co độ tương phản
- Tách nhiễu và phân ngưỡng
Tách nhiễu là trường hợp đặc biệt của dăn độ tương phản khi hệ số góc α= γ=0. Tách nhiễu được ứng dụng có hiệu quả để giảm nhiễu khi biết tín hiệu vào trên khoảng [a, b].
Phân ngưỡng là trường hợp đặc biệt của tách nhiễu khi a=b=const. Trong trường hợp này, ảnh đầu vào là ảnh nhị phân (có 2 mức). Phân ngưỡng thường dùng trong kỹ thuật in ảnh 2 màu v́ ảnh gần nhị phân không cho ảnh nhị phân khi quét ảnh do có nhiễu từ bộ cảm biến và biến đổi của nền ví dụ trường hợp lọc nhiễu của ảnh vân tay.
Biến đổi âm bản (Digital Negative) Âm bản nhận được bằng phép biến đổi âm. Phép biến đổi rất có nhiều hữu ích trong các phim ảnh dùng trong các ảnh y học.
f (u) = L − u
Cắt theo mức (Intensity Level Slicing) Kỹ thuật này dùng 2 phép ánh sạ khác nhau cho trường hợp có nền và không nền
Biến đổi này cho phép phân đoạn một số mức xám từ phần c̣n lại của ảnh. Nó có tác dụng khi nhiều đặc tính khác nhau của ảnh nằm trên nhiều miền mức xám khác nhau.
Trích chọn bit (Bit Extraction) Như đă tŕnh bày trên, mỗi điểm ảnh thường được mă hóa trên B bit. Nếu B=8 ta có ảnh 28=256 mức xám (ảnh nhị phân ứng với B=1). Trong các bit mă hóa này, người ta chia làm 2 loại: bit bậc thấp và bit bậc cao. Với bit bậc cao, độ bảo toàn thông tin cao hơn so với bit bậc thấp. Các bit bậc thấp thường biểu diễn nhiễu hay nền. Trong kỹ thuật này, ta có:
u= k12B-1 + k22B-2 + … + kB-12 + kB
Trừ ảnh Trừ ảnh được dùng đẻ tách nhiễu khỏi nền. Người ta quan sát ảnh ở 2 thời điểm khác nhau, so sánh chúng để t́m ra sự khác nhau. Người ta dóng thẳng 2 ảnh rồi trừ đi và thu được ảnh mới. Ảnh mới này chính là sự khác nhau. Kỹ thuật này hay được dùng trong dự báo thừoi tiết, trong y học.
Nén dải độ sáng. Đôi khi do dải động của ảnh lớn, việc quan sát ảnh không thuận tiện. Cần phải thu nhỏ dải độ sáng lại mà ta gọi là nén giải độ sáng. Người ta dùng phép biến đổi logarit sau:
v(m,n) = c log10(δ + u(m,n)) (3-11)
với c là hằng số tỉ lệ. δ được coi là nhỏ so với u(m, n). Thường δ được chọn trong khoảng 3-10



- Khôi phục ảnh là phục hồi lại ảnh gốc so với ảnh ghi được đă bị biến dạng. Nói cách khác, khôi phục ảnh là các kỹ thuật cải thiện chất lượng những ảnh ghi đảm bảo gần được như ảnh thật khi ảnh bị méo.
Câu 13:thế nào là điểm biên ,đường biên ,các kỹ thuật phát hiện biên
Điểm Biên: Một điểm ảnh được coi là điểm biên nếu có sự thay đổi nhanh hoặc đột ngột về mức xám (hoặc màu). Ví dụ trong ảnh nhị phân, điểm đen gọi là điểm biên nếu lân cận nó có ít nhất một điểm trắng.
Đường biên (đường bao: boundary): tập hợp các điểm biên liên tiếp tạo thành một đường biên hay đường bao.
Từ định nghĩa toán học của biên người ta sử dụng hai phương pháp phát hiện biên như sau (phương pháp chính)
a, Phương pháp phát hiện biên trực tiếp: phương pháp này chủ yếu dựa vào sự biến thiên độ sáng của điểm ảnh để làm nổi biên bằng kỹ thuật đạo hàm.
• Nếu lấy đạo hàm bậc nhất của ảnh: ta có phương pháp Gradient
• Nếu lấy đạo hàm bậc hai của ảnh: ta có phương pháp Laplace.
Hai phương pháp này được gọi chung là phương pháp biên cục bộ.
Ngoài ra, người ta còn sử dụng phương pháp “đi theo đường bao” dựa vào công cụ toán học là nguyên liệu quy hoạch động và đượng gọi là phương pháp phát hiện biên tổng thể. Phương pháp ḍ biên trực tiếp có hiệu quả và ít bị tác động của nhiễu.
b, Phương pháp phát hiện biên gián tiếp: Nếu bằng cách nào đấy, chúng ta thu đượng các vùng ảnh khác nhau th́ đường phân cách giữa các vùng đó chính là biên. Nói cách khác, việc xác định đường bao của ảnh được thực hiện từ ảnh đă được phân vùng. Phương pháp ḍ biên gián tiếp khó cài đặt nhưng áp dụng tốt khi sự biến thiên độ sáng nhỏ.
Câu 14: nêu các phương pháp hiện biên cục bộ
Các phương pháp phát hiện biên cục bộ là:
1. Phương pháp gradient: bộ lọc sobel, bộ lọc prewitt, toán tử la bàn,
2. Kỹ thuật laplace
3. Phương pháp khớp nối lỏng
Câu 15: nêu khái niệm trung vị thuật toán lọc trung vị
Trung vị: Cho dăy x1; x2...; xn đơn điệu tăng (giảm). Khi đó trung vị của dăy ký hiệu là Med({xn}),
* Kỹ thuật lọc trung vị
Giả sử ta có ảnh I ngứng θ cửa sổ W(P) và điểm ảnh P
Khi đó kỹ thuật lọc trung vị phụ thuộc không gian bao gồm các bước cơ bản sau:
+ Bước 1: Tìm trung vị
{I(q)| q ∈ W(P)} → Med (P)
+ Bước 2: Gán giá trị


I(P) =
Ví dụ:
1
4
I = 4
2

⎧I(P) I(P) − Med(P)
⎨ ≤θ
⎩Med (P) Nguoclai

2 3 2
16 2 1
2 1 1
1 2 1

W(3 × 3); θ = 2

1 2 3 2

4 2 2 1

Ikq = 4 2 1 1

2 1 2 1
Giá trị 16, sau phép lọc có giá trị 2, các giá trị còn lại không thay đổi giá trị.

Câu 16:nêu khái niệm về giả trung vị ,thuật toán lọc ảnh ,giá trị trung vị

Kn: giả trung vị: với lọc trung vị số lượng tính toán khá lớn(có thể bằng số mũ kích thước của cửa sổ lọc) vì vậy để khắc phục nhược điểm này người ta dùng pương pháp khác là lọc giả trung vị.

* Thuật toán:

1. lấy cacsb phần tử trong cửa sổ ra mảng một chiều( L phần tử)

2. tìm min của lần lượt các chuỗi con rồi lấy max:gọi M1 là giá trị này

3.tìm max lần lượt của các chuỗi con rồi lấy min:gọi M2 là giá trị tìm được

4.gán giá trị điểm đang xét là lọc trung bình cộng của M1 và M2


Câu 18: nêu các phương pháp phân vùng ảnh ,theo em phương pháp nào là tốt nhất tại sao?

Dựa vào đặc tính vật lý của ảnh, người ta có nhiều kỹ thuật phân vùng : phân vùng dựa theo miền liên thông gọi là phân vùng dựa theo miền đồng nhất hay miền kề ; phân vùng dựa vào biên gọi là phân vùng biên. Ngoài ra còn có các kỹ thuật phân vùng khác dựa vào biên độ, phân vùng dựa theo kết cấu.

Phương pháp phân vùng biên là tốt nhất vì không làm mất ảnh, phất hiện chính xác các điểm ảnh.