XỬ LÝ ẢNH SỐ

XỬ LÝ ẢNH SỐ • Làmộtmônkhoahọccònmớimẻ, baogồmcácvấnđềcơbản: • HệThốngxửlýảnh • Cácvấnđềcơbảntrongxửlýảnh

HệThốngXửLýẢnh • Thu NhậnẢnh • PhânTíchẢnh • XửLýẢnh • LưuTrữẢnh

Thu NhậnẢnh • Thu Nhận qua Camera dướidạngcáctínhiệutươngtựhoặcsốhóa. • Thu nhậntừvệtính qua các sensor, ảnh, trangđược scan • Gồmcácbước: • Sốhóa (digitalizer) • Lấymẫu • Sốhóabằnglượnghóa

Thu NhậnẢnh • Biểudiễnmàu, gồm 3 thuộctínhchủyếutrongcảmnhậnmàu: • Độchói (Brightness) • Sắctháimàu (Hue) • Độbãohòa (Saturation)

Thu NhậnẢnh • Tổnghợpmàuvàsánhmàu: theolýthuyết 3 màucủa Thomas cácmàuđượctổnghợptừ 3 màucơbản: đỏ, lục, lơ. • Cóthểtổnghợpmàubằng : • Màu X = x1đỏ + x2xanh + x3lơ x1 , x2 , x3làcáchệsốtổnghợp

Thu NhậnẢnh • Cácphươngphápbiểudiễnảnh: • Mãloạtdài • Mãxích • Mãtứphân

Thu NhậnẢnh • Cácđịnhdạngảnhcơbảntrongxửlíảnh • Ảnh IMG • Ảnh PCX • Ảnh TIFF • Ảnh GIF

Ảnh IMG • Làảnhđentrắng. • Header gồm 16 bytes: • 6 bytes đầuđánhdấuđịnhdạng IMG: 0x0001 0x0008 0x0001 • 2 bytes tiếptheochứađộdàimẫu tin • 4 bytes môtảkíchcỡ pixel • 2 bytes số pixel trênmộtdòngảnh • 2 bytes sốdòngảnhtrongảnh

Ảnh IMG • Ảnhđượcnénthànhtừngdòng, mỗidònggồmcácgói, cácdònggiốngnhaucũngđượcnénthànhmộtgói, gồm 4 loạigói: • Góicácdònggiốngnhau • Góicácdãygiốngnhau • Dãycác pixel khônggiốngnhau, khônglặplạivàkhôngnénđược • Dãycác pixel giốngnhau

Ảnh PCX • Sửdụngphươngphápmãloạtdài RLE (Run Length Encoded). • File PCX gồm 3 phần: header, image data, bảngmàumởrộng

Ảnh PCX • Header: gồm 128 bytes • 1 byte: kiểuđịnhdạng • 1 byte: Version sửdụngnénảnh • 1 byte: phươngphápmãhóa • 1 byte: số bit chomộtđiểmảnh plane • 1 word: tọađộgóctráitrên • 1 word: tọađộgócphảidưới • 1 word: kíchthướcbềrộngvàbềcaoảnh • 1 word: sốđiểmảnh • 1 word: độphângiảimànhình • 48 bytes: chia 16 nhómmỗinhómchưathông tin thanhghimàu • 1 byte: giátrịluônlà 0 • 1 byte: số bit plane ảnhsửdụng • 1 byte: số bytes chomộtdòngquétảnh • 1 word: kiểubảngmàu • 58 byte: khôngdùng

Ảnh TIFF • Gồm 3 phầnchính: Header (IFH), IFD, DE (bảngmàumởrộng) • IFH (Image File Header): • 1 word: kiểutạotệptrênmáytính PC hay Macintosh. ( 4D4DH – Macintosh, 4949H – PC) • 1 word: version (giátrịlà 42) • 2 word: giátrị Offset theo byte từđầu file đến IFD

Ảnh TIFF • IFD (Image File Directory): cóthểcó 1 hay nhiều IFD cùngtồntạitrong file • 2 bytes: chứacác DE (Directory Entry). • 12 bytes: các DE xếpliêntiếp • 4 bytes: Offset tới IFD tiếptheo

Ảnh TIFF • DE – Directory Entry (bảngmàumởrộng) : gồm 12 byte, chialàm 4 phần: • 2 byte: dấuhiệumà file đượcxâydựng • 2 byte: kiểudữliệuthamsốảnh • BYTE (1 byte) • ASCII (1 byte) • SHORT (2 byte) • LONG (4 byte) • RATIONAL (8 byte) • 4 byte: sốlượng index củakiểudữliệu • 4 byte: ogffsettớiđiểmbắtđầudữliệuliênquantới DE

Ảnh GIF • Sửdụngthuậttoánnén LZW (Lempel-Ziv-Welch) dựavàosựlặplạicủanhómđiểm, tăngưuthếkhisốmàutănglên so vớicáckiểuảnhkhác. • Địnhdạng: • GIF Note • GIF Header • Global Palette • Header Image • Palette of Image 1 • Data of Image 1 • ‘,’ kýtựliênkết • ……………………. • ‘;’ GIF terminator

Ảnh GIF • GIF note: cógiátrị GIF87a, 3 kítựđầu: kiểuđịnhdạng, 3 kítựsau: version • GIF Header: môtảthôngsốtoànbộảnh • Độrộnghìnhrasiertheo pixel 2 byte • Độcaohìnhrasiertheo pixel 2 byte • Cácthông tin vềbảnđồmàu, hìnhhiểnthị,… • Thông tin màunèn 1 byte • Phầnchưadùng 1 byte

Ảnh GIF • Global Palette:

Ảnh GIF • Header of Image:

Ảnh GIF • Palette of Image 1 • Data of Image 1: chuỗicácgiátrịcóthứtựcủacác pixel màutạonênảnh • GIF terminator: cungcấptínhđồngbộchođầucuốicủaảnh GIF

Tíchchập • Kháiniệmbấtbiếntrượt: mộthệthốnggọilàbấtbiếntrượtnếudịchchuyểnđầuvàothìcũngtạonênmộtdịchchuyểntươngứngcủađầura. • Tíchchậpcótínhchấtliênquanđếnbiếnđổi Fourier: biếnđổi Fourier củamộttíchchậpbằngtíchđơngiảncácbiếnđổi Fourier củacáctínhiệuđó. • F[H(x,y) X I(x,y)] = F[H(x,y)] . F[I(x,y)] • Trongkỹthuậtngườitagọi H lànhânchập, nhâncuộn hay mặtnạ

Tíchchập • Hàmtínhnhânchậpvớithuậttoándùngtrongmoitrườnghợpcầntínhtíchchập, viếtbằng C: void Nhanchap(){ int sum=0; intLc=(w+1)/2; intcol; int row; for(inti=1;i<=N;i++) for(int j=1;j<=N;j++){ sum=0; for(int k=1;k<=w;k++) for(int l=1;l<=w;l++){ col=i-k+Lc; row=j-l+Lc; if(col!=0 && col<=N) if(row!=0 && row<=N) sum+=imageIn[col][row]*H[k][l]; } imageOut[i][j]=sum; } }

XửLývàNâng Cao ChấtLượngẢnh • Cáckỹthuậttăngcườngảnh • Khôiphụcảnh

Cáckỹthuậttăngcườngảnh • Điềukhiểnmứcxám • Giãnđộtươngphả • Giảmnhiễu • Làmtrơnảnh • Nộisuy • Phóngđâij • Nổibiên • ……………………

Lọc • Làmtrơnnhiễubằnglọctuyếntính, lọctrungbìnhvàlọcdảithôngthấp. • Tùyloạinhiễumàtaápdụngbộlọcthíchhợp • Lọctrungbìnhcótrọngsốchínhlàthựchiệnchậpảnhđầuvàovớinhânchập H: 1 1 1 H = ⅟9 1 1 1 1 1 1

Lọc • Lọcthôngthấp: 1 b 1 H = 1/(b + 2)2 b b2 b 1 b 1 Lọcđồnghình (Homomorphic filter): …………………………………………..

Ứngdụngcơbảnmộtsốhàm Javatrongviệcxửlíảnh • Sửdụng class BufferedImagetrong java, class cungcấpviệcquảnlíảnhtrongbộnhớ, cácphươngthứclưutrữ, xửlí, vànhận pixel. • MộtbufferedImagecómộtColorModelvàmột Raster dữliệuảnh. • ColorModelbiểuthịmàubiểudiễncủacác pixel • Raster thựcthicácchứcnăng: • Thểhiệnảnh • Bảotrìảnhtrongbộnhớ • Hỗtrợtạonhiềuảnh con từmộtbộđệmdữliệuảnhđơn • Cungcấpcácphươngthứctruycậpcác pixel ảnh

Đọcảnh • Để load mộtảnhtừ file ảnhtasửdụng code: BufferedImageimg = null; try { img = ImageIO.read(new File(“imageSource")); } catch (IOException e) { } imageSourcelàđườngdẫnđến file ảnhcầnđọc Khiđó class BufferedImagesẽnhậnđịnhdạngảnhnhờphầnmởrộnghoặccácthôngsốđặctrưngcủaảnhvàtiếnhànhgiảinéntheođịnhdạngảnh.

Xửlíảnhcơbản • Sửdụngcác option củaBufferedImage class: • LookupOp: • ConvolveOp: sửdụng convolution kernel làmkhônggiantínhtoán output pixel bằngcáchnhân input pixel với kernel, kernel làcác ma trận. • RescalesOp: thựchiệnthayđổitỉlệtrêntừng pixel ảnhnguồnbằngcáchnhân pixel vớigiátrịmẫubởimộtnhântốtỉlệrồicộngvới offset. • …………………………….

XỬ LÝ ẢNH SỐ

XỬ LÝ ẢNH SỐ

Presentation Transcript