Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án :XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG CÁC KỸ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÀ NÉN ẢNHMỤC LỤCMỤC LỤCIDANH MỤC HÌNH VẼIVDANH MỤC BẢNG BIỂUVITHUẬT NGỮ VIẾT TẮTVIILỜI NÓI ĐẦUACHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ẢNH SỐ VÀ CÁC KĨ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ẢNH11.1 TỔNG QUAN VỀ ẢNH SỐ11.2 CÁC KĨ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ẢNH11.2.1 Biến đổi mức xám11.2.1.1 Biến đổi âm bản21.2.1.2 Biến đổi log21.2.1.3 Biến đổi hàm mũ31.2.1.4 Giãn độ tương phản31.2.1.5 Kĩ thuật cắt theo mức41.2.2 Cân bằng mức xám51.2.3 So sánh mức xám61.2.4 Chèn nhiễu61.2.5 Lọc ảnh71.2.5.1 Lọc làm mịn ảnh8a. Lọc không gian tuyến tính8b. Lọc không gian phi tuyến8c. Lọc trung bình8d. Lọc thông thấp miền tần số91.2.5.2 Lọc sắc nét ảnh9a. Lọc thông cao9b. Lọc tần số từ không gian101.2.5 Các kĩ thuật làm nổi đường biên ảnh101.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 111CHƯƠNG 2 CÁC KĨ THUẬT NÉN ẢNH122.1 TỔNG QUAN VỀ NÉN ẢNH122.1.1 Giới thiệu chung về nén ảnh số122.1.2 Sơ đồ khối hệ thống nén ảnh điển hình132.1.3 Phân loại các kỹ thuật nén132.1.4 Các nguyên tắc khi nén ảnh142.1.5 Dư thừa số liệu142.1.5.1 Dư thừa mã (Coding Redundancy)152.1.5.2 Dư thừa trong pixel ( Interpixel Redudancy)162.1.5.3 Dư thừa tâm sinh lý (Psychovisual Redudancy)162.1.6 Giới thiệu một số kỹ thuật sử dụng trong nén ảnh172.1.6.1 Mã hoá dựa trên phép biến đổi DCT17a. Biến đổi DCT thuận và nghịch17b. Lượng tử và giải lượng tử19c. Mã hóa và giải mã192.1.6.2 Kỹ thuật mã hoá băng con20a. Ý tưởng mã hoá băng con20b. Mã hoá băng con202.1.6.3 Biến đổi Wavelet trong nén ảnh22a. Biến đổi Wavelet 1-D23b. Biến đổi Wavelet rời rạc 2-D242.1.7 Các tiêu chuẩn nén ảnh262.2. GIỚI THIỆU JPEG VÀ JPEG2000262.2.1 JPEG262.2.1.1 Giới thiệu sơ lược262.2.1.2 Sơ đồ khối272.2.2 JPEG2000282.2.2.1 Giới thiệu sơ lược282.2.2.2 Sơ đồ khối bộ mã hóa và bộ giải mã JPEG 2000282.2.3 So sánh JPEG và JPEG2000292.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 231CHƯƠNG 3 CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG323.1 NGÔN NGỮ MATLAB323.1.1 Sơ lược lịch sử Matlab323.1.2 Đặc điểm của Matlab và các ứng dụng343.2 CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG SỬ DỤNG MATLAB353.2.1 Giao diện chương trình mô phỏng353.2.2 Nâng cao chất lượng ảnh363.2.2.1 Biến đổi mức xám36a. Biến đổi mức xám sử dụng hàm imadjust37b. Biến đổi âm bản38c. Biến đổi log39d. Biến đổi hàm mũ39e. Biến đổi giãn độ tương phản40f. Kĩ thuật cắt theo mức413.2.2.2 Cân bằng mức xám413.2.2.3 So sánh mức xám423.2.2.4 Chèn nhiễu433.2.2.5 Lọc ảnh44a. Lọc làm mịn ảnh45b. Lọc sắc nét ảnh513.2.2.6 Các kĩ thuật làm nổi đường biên ảnh533.2.3 Nén ảnh543.2.3.1 Nén ảnh dùng mã hóa Huffman543.2.3.2 Nén ảnh dùng mã dự đoán không tổn thất543.2.3.3 Nén ảnh JPEG dùng biến đổi DCT543.2.3.4 Nén ảnh JPEG2000553.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 356KẾT LUẬN57TÀI LIỆU THAM KHẢO58
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` )1a[,)&'2` )1aN 9\/+b@[,)&$/N Xc1+781$/+(]%d )9( Q @e12f )$/+(]%d )9( Q %\/+(]%d )9( Q X* !"g@[;';11F( ) O & + @ !"g@[;';1hS* % !"g@[;';1FiFj9hS. EF+G2" klmZRnmZRQQQ X H8I- o1+p7L3'2`9X 3!qA+M? H8I-,,,J o1+p7L3'2`9E 3!qA+M%0$/+b@[,%0)&$/mZRQQQE H8I-0(H8I-,,,K * * / /- 0123/- *\ * 4')L'MAN?%'? OP6Q?N?%'?0(BC *U\ZS\ *5 -?B/)4%D7RST U?V%')L" * !"$<9W]$*X @ !"$<9W]$LaHr )+,$$@Hs7L1*? % !"#$%& *E 9 !"'()*N !"#$% H !"+,$$-*N ; !")/ !0123 )4+& .Q t61+7819:11+;($<9. *# %u )$<9W]$. **(L] +$<9W]$. *.+v +w7.* *5=9& + @=9',$$> & +.5 %=9L:9 O1& +5 *X]9A61+781',$ "!2i )%_ & +5* U2" **O & +Hx )$/+b@7y$@ 5. **O & +Hx )$/H^!(] A+B )1" 1+I15. ***O & +mZRHx )% !"S5. **.mZRQQQ55 *** 5X ' 45 %6'* 47 !"#$% &'()* $78 !"#$%&'()*+, !"#$%& G + !"#$%& z?{ !"'() G +|q1+>+,$'()* * !"+,$$-* G +*|q1+>+,$$-* ./ !0123 )4+& * G +. !")/ !0123 )4+& . 561+7819:11+;($<9. G +5|q1+>A61+7819:11+;($<9. G +X}7!q+,$L~TFV5 !" G +?39+'=9A+B ))@ ? 5=9',$$> & +? @=9A+B ))@ 17C D +E %=9A+B ))@ 4+17C E 9=91F7 )%G +E H=91+B )1+I4$J 1K LMN 5=9L:9 O1& +N @=91+B )9@(N %=91K LM1PA+B ))@ Q #$%&%'()*+", !"#$% &'()* G +E|2i )%_ 9•@& +Q * Q - - &'(. - R -.%/012"3 45#3/%32"67 G +3!qA+M$01+p1+M ) O & +!} +G +* 8'9#:%&%2 ;+%<#2" =)%>?3'/ 5S21+P@$/T(H )U;H7 H@ 9CV5 5S21+P@1F( )4W;'T 1;F4W;'U;H7H@ 9CVX G +\B+G +$/+b@H^!(] A+B )1" 1+I1%@()q$%0$/+b@[,%0)&$/X 5*S21+P@1#$L +'YTZLC9+([L7@'U;H7H@ 9CVX -.%/@%3#:%&%ABC%D2"E X\/+(]H^@1F_ 4+O4% !"S? G +*3!q$/+b@[,)&$/Hx )% !"Sz.{? @ !"S1+78 [, )+>9+? G +.]9%2o99•@€7]1FG +$/+b@% !"S!M[oA+Mz.{E %2` )1a[,)&'2` )1aN 9\/+b@[,)&$/N Xc1+781$/+(]%d )9( Q @e12f )$/+(]%d )9( Q %\/+(]%d )9( Q G +5@Vd )'=94+# D9+•%V@%0'=91+B )1+I4[,1+B )9@(9VZ+K [x )1F( )$J 1K LM• HVd )'=91" )+`4 X* !"g@[;';11F( ) O & + @ !"g@[;';1hS* G +X3!qA+M4+# D9+D +p7$<9s* G +?3!q% !" )2`9g@[;';1$<9s. % !"g@[;';1FiFj9hS. G +E3!q4+# D9+g@[;';1FiFj9hS5 % !" )2`9g@[;';1hS5 G +N3!q% !" )2`9g@[;';1FiFj9hS5 EF+G2" klmZRnmZRQQQ X H8I- o1+p7L3'2`9X !"#$% &'()* 3!qA+M? G +Q3!qA+M%0$/+b@[,)&$/mZRH^@1F_ % !"S? H8I-,,,J o1+p7L3'2`9E 3!qA+M%0$/+b@[,%0)&$/mZRQQQE G +3!qA+M%0$/+b@[,%0)&$/mZRQQQE H8I-0(H8I-,,,K G +(L] +mZR‚mZRQQQN & )M%1$ƒ4W;'*Q G +*„'p O 9•@mZRQQQ[,mZR*Q G +.\ ++(jD + d )U* * * / /- 0123/- *\ * 4')L'MAN?%'? OP6Q?N?%'?0(BC *U\ZS\ *5 -?B/)4%D7RST G +*@(Hp 9+23 )1FG + # )9@(9+I1'2` )[, O & +*X U?V%')L" * !"$<9W]$*X G +*@(Hp 9+23 )1FG +% !"& +W]$*? @ !"$<9W]$LaHr )+,$$@Hs7L1*? G +**|q1+>9•@9]9)]1F>1F( )+,$$@Hs7L1*E % !"#$%& *E G +*.T@V… +)M9†T%V… +#$%& *N 9 !"'()*N G +*5T@V… +)M9†T%V… +% !"+,$'()*N H !"+,$$-*N G +*XT@V… +)M9†T%V… +% !"+,$$-.Q ; !")/ !0123 )4+& .Q G +*?T@V… +)M9†T%V… +)/ !0123 )4+& .Q t61+7819:11+;($<9. G +*ET@V… +)M9†T%V… +9:11+;($<9A+B ) J †T9V… +9:11+;($<99b J . *# %u )$<9W]$. G +*NT@V… +)M9†T%V}7!q& +)M9†T9V… +9# %u )†THV}7!q9•@& +9# %u ). **(L] +$<9W]$. G +*Q@& +W]$)K )M ) +@7. !"#$% &'()* G +*… +W]$1+7!2`91F2o9[,L@7A+9# %u )T1P1F]€7@4+&V.* *.+v +w7.* G +*T@V… +)M9†T%V… +9+v +w7L@'t‡4;44;F.* *5=9& + G +**@(Hp 9+23 )1FG +$B4+ˆ )9]94+23 )4+]49+v +w7[,'=9 +w7.5 @=9',$$> & +.5 & )*]9%0'=9!‰9%p1.5 G +*.T@V… +)M9†T%V… +9+v +w7L@'1‡4;44;F†T9V… +'=9LaHr )$@1F8 †THV… + '=9LaHr )%0'=91F7 )%G +.? G +*5T@V… +)M9†T%V… +1+7!2`9 +i%0'=9@4'@9;9b)]1F>h.f9+Š +)‹@†T9V… +1+7 !2`9 +i%0'=9@4'@9;9b)]1F>hEf9+Š +)‹@.E G +*XT@V… +)M9†T%V… +9+v +w7L@'1‡4;44;F†T9V… +'=9A+B ))@ 4+17C .N G +*?T@V… +)M9†T%V… +9+v +w7L@'1‡4;44;F†T9V… +'=91F7 )[>*W*5Q G +*ET@V… +)M9†T%V… +9+v +w7†T9V… +'=91F7 )%G +5Q G +*NT@V… +)M9†T%V… +9+v +w7L@'1‡4;44;F†T9V… +'=91+B )1+I45 %=9L:9 O1& +5 G +*QT@V… +)M9†T%V… +9+v +w74(LL( †T9V… +'=91+B )9@(93%& 5 G +*T@V… +)M9†T%V… +9+v +w7L@'1‡4;44;F†T9V… +'=9;$4+@LL9@(1K †THV… +'=9 L@7A+9# %u )$<9W]$5 G +*T@V… +)M9†T%V… +9+v +w74(LL( †T9V… +'=91K LM1PA+B ))@ 5* *X]9A61+781',$ "!2i )%_ & +5* U2" **O & +Hx )$/+b@7y$@ 5. **O & +Hx )$/H^!(] A+B )1" 1+I15. ***O & +mZRHx )% !"S5. G +**@(Hp O & +mZR[,mZRQQQ55 **.mZRQQQ55 *** 5X ' 45 %6'* 47 !"#$% &'+,+- $7+9 !"#$%&'()*+, !"#$%& G + !"#$%& z?{ !"'() G +|q1+>+,$'()* * !"+,$$-* G +*|q1+>+,$$-* ./ !0123 )4+& * G +. !")/ !0123 )4+& . 561+7819:11+;($<9. G +5|q1+>A61+7819:11+;($<9. G +X}7!q+,$L~TFV5 !" G +?39+'=9A+B ))@ ? 5=9',$$> & +? @=9A+B ))@ 17C D +E %=9A+B ))@ 4+17C E 9=91F7 )%G +E H=91+B )1+I4$J 1K LMN 5=9L:9 O1& +N @=91+B )9@(N %=91K LM1PA+B ))@ Q #$%&%'()*+", G +E|2i )%_ 9•@& +Q !"#$% [...]... làm đồ án tốt nghiệp Đồ án của em chia làm 3 chương: - Chương 1 giới thiệu tổng quan về ảnh số và các kĩ thuật nâng cao chất lượng ảnh như biến đổi ảnh xám, biến đổi âm bản, các phương pháp lọc ảnh nhiễu - Chương 2 giới thiệu về kĩ thuật nén ảnh và đi sâu vào 2 chuẩn nén ảnh JPEG và JPEG2000 - Chương 3 giới thiệu tổng quan về ngôn ngữ lập trình Matlab và chương trình mô phỏng. .. 1: Nâng cao chất lượng ảnh CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ẢNH SỐ VÀ CÁC KĨ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ẢNH Lịch sư của xư lí ảnh bắt nguồn từ việc nâng cao chất lượng hình ảnh được truyền qua giữa đường cáp London và NewYork vào năm 1920 Lúc ấy xư lí ảnh chỉ đơn giản là xư lí phân bố các mức sáng (mức xám và độ phân giải của ảnh) Việc nâng cao chất lượng ảnh bằng các phương pháp xư lí để truyền... nghiệp đại học Chương 1: Nâng cao chất lượng ảnh Trên thực tế, nâng cao chất lượng ảnh còn rất nhiều vấn đề đáng chú ý khác như các kĩ thuật làm trơn ảnh, tách nhiễu, khư nhiễu, làm trơn biên, khuếch đại ảnh, lọc đồng hình, lọc ngoài, lọc giả trung vị Nguyễn Phương Hiền – D04VT2 11 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Các kĩ thuật nén ảnh CHƯƠNG 2 CÁC KĨ THUẬT NÉN ẢNH Cùng với sự phát... Matlab và các ứng dụng 34 3.2 CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG SỬ DỤNG MATLAB 35 3.2.1 Giao diện chương trình mô phỏng .35 Hình 3.1 Giao diện chương trình nâng cao chất lượng và nén ảnh 36 3.2.2 Nâng cao chất lượng ảnh 36 3.2.2.1 Biến đổi mức xám .36 Hình 3.2 Giao diện chương trình biến đổi ảnh xám 37 a Biến đổi mức xám sử... ảnh số bao gồm việc tìm tòi nghiên cứu về các kĩ thuật nén ảnh để đảm bảo tiết kiệm băng thông truyền dẫn, giảm bớt không gian lưu trữ để truyền thông tin trên mạng một cách dễ dàng và nhanh chóng Ngoài ra, các thuật toán nhằm nâng cao chất lượng ảnh cũng là một vấn đề đòi hỏi sự đầu tư nghiên cứu Các thuật toán, các phép biến đổi nâng cao chất lượng ảnh mà chúng ta đã biết như tạo... xám rk Chú ý là tổng các thành phần biểu đồ chuẩn hóa phải bằng 1 Biểu đồ có thể coi là phản ánh xấp xỉ xác suất xuất hiện của các giá trị mức xám trong ảnh Biểu đồ chính là nền tảng của đa số kỹ thuật xư lí miền không gian, còn có thể sư dụng cho các kỹ thuật nén ảnh, phân rã ảnh… Vận dụng biểu đồ có hiệu quả rất tốt đối với nâng cao chất lượng ảnh Đối với các ảnh có mức xám quá... kĩ thuật nâng cao chất lượng và nén ảnh bằng Matlab Nguyễn Phương Hiền – D04VT2 a Đồ án tốt nghiệp đại học đầu Lời nói Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, ThS Nguyễn Xuân Hoàng đã nhiệt tình hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án này Hà nội, tháng 11 năm 2008 Sinh viên Nguyễn Phương Hiền Nguyễn Phương Hiền – D04VT2 b Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Nâng cao chất lượng ảnh. .. lọc… Các kỹ thuật nén sư dụng phép biến đổi Fourier (FT), biến đổi cosine rời rạc (DCT), biến đổi Wavelet (DWT) có nhiều ưu điểm không chỉ trong xư lí ảnh mà còn nhiều ứng dụng khác Bằng chứng là sự ra đời của chuẩn nén JPEG (DCT) và JPEG2000 (dựa trên DWT) đang được sư dụng rất rộng rãi Với mục tiêu xây dựng chương trình mô phỏng, minh họa cho các kĩ thuật nâng cao chất lượng và. .. lí để truyền ảnh số được nghiên cứu liên tục 35 năm sau đó Do kỹ thuật máy tính ngày càng phát triển, nên xư lí ảnh và nâng cao chất lượng ảnh cũng phát triển rất nhanh Trong chương này, ta tìm hiểu về một số kĩ thuật nâng cao chất lượng ảnh như biến đổi ảnh xám, các phương pháp lọc nhiễu, làm nổi đường biên ảnh Các kĩ thuật này hiện nay đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh... hưởng đáng kể đến chất Nguyễn Phương Hiền – D04VT2 16 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Các kĩ thuật nén ảnh lượng thu nhận ảnh Khác với độ dư thừa mã và dư thừa trong pixel, độ dư thừa tâm sinh lý có liên quan đến thông tin theo định lượng Quá trình loại bỏ nó là đáng kể bởi vì thông tin của nó không cần thiết cho quá trình xư lí thị giác chuẩn Dư thừa tâm sinh lí có quan hệ tới việc lượng