Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 6 gồm có những nội dung chính sau: Tín hiệu hai chiều (ảnh số), biểu diễn ảnh, các kiểu ảnh trong matlab, ảnh được định chỉ số (indexed images), ảnh cường độ (intensity images), ảnh nhị phân (binary images),... Mời các bạn cùng tham khảo.
Xử lý tín hiệu nâng cao -Advanced signal processingChương Xử lý ảnh Matlab Tín hiệu hai chiều (ảnh số) Biểu diễn ảnh Một ảnh biểu diễn dạng hàm f(x,y) Đối với ảnh số đơn sắc, giá trị f (x,y) gọi mức xám Kết trình lấy mẫu lượng tử hóa ma trận số liệu Một ảnh có kích thước M x N ma trận có M hàng N cột, giá trị ma trận gọi điểm ảnh (pixel) Biểu diễn ảnh Một ma trận tọa độ ảnh Matlab biểu diễn Các kiểu ảnh Matlab Ảnh định số (Indexed Images) Ảnh cường độ (Intensity Images) Ảnh nhị phân (Binary Images) Ảnh RGB (RGB Images) Ảnh định số (Indexed Images) Một ảnh số bao gồm ma trận liệu X ma trận đồ màu map Ma trận liệu có kiểu thuộc lớp uint8, uint16 kiểu double Ma trận đồ màu mảng mx3 kiểu double bao gồm giá trị dấu phẩy động nằm Mỗi hàng đồ giá trị mà: red, green blue màu đơn Một ảnh số sử dụng ánh xạ trực tiếp giá trị pixel ảnh tới giá trị đồ màu Màu sắc pixel ảnh tính tốn cách sử dụng giá trị tương ứng X ánh xạ tới giá trị số map Giá trị hàng đầu tiên, giá trị hàng thứ hai đồ màu … Một đồ màu thường chứa với ảnh số tự động nạp với ảnh sử dụng hàm imread để đọc ảnh Tuy nhiên, ta không bị giới hạn sử dụng đồ màu mặc định, ta sử dụng đồ màu Ảnh cường độ (Intensity Images) Một ảnh cường độ ma trận liệu ảnh I mà giá trị đại diện cho cường độ số vùng ảnh Matlab chứa ảnh cường độ ma trận đơn, với phần tử ma trận tương ứng với pixel ảnh Ma trận thuộc lớp double, uint8 hay uint16 Trong ảnh cường độ lưu với đồ màu, Matlab sử dụng đồ màu để hiển thị chúng Những phần tử ma trận cường độ đại diện cho cường độ khác độ xám Những điểm có cường độ thường đại diện màu đen cường độ 1,255 65535 thường đại diện cho cường độ cao hay màu trắng Ảnh nhị phân (Binary Images) Trong ảnh nhị phân, pixel chứa hai giá trị nhị phân Hai giá trị tương ứng với bật tắt (on off) Một ảnh nhị phân lưu trữ mảng logic Ảnh RGB (RGB Images) Một ảnh RGB - thường gọi true-color, lưu trữ Matlab dạng mảng liệu có kích thước chiều mxnx3 định nghĩa giá trị màu red, green blue cho pixel riêng biệt Ảnh RGB không sử dụng palette Màu pixel định kết hợp giá trị R, G, B (Red, Green, Blue) lưu trữ mặt phẳng màu vị trí pixel Định dạng file đồ hoạ lưu trữ ảnh RGB giống ảnh 24 bits R, G, B chiếm tương ứng bit Điều cho phép nhận 16 triệu màu khác Một mảng RGB thuộc lớp double, uint8 uint16 Trong mảng RGB thuộc lớp double, thành phần màu có giá trị Một pixel mà thành phần màu (0, 0, 0) hiển thị với màu đen pixel mà thành phần màu (1, 1, ) hiển thị với màu trắng Ba thành phần màu pixel lưu trữ với chiều thứ mảng liệu Chẳng hạn, giá trị màu R, G, B pixel (10, 5) lưu trữ RGB(10, 5, 1), RGB(10, 5, 2) RGB(10, 5, 3) tương ứng Để tính tốn màu sắc pixel hàng cột chẳng hạn, ta nhìn vào ba giá trị lưu trữ (2, 3, 1:3) Giả sử (2, 3, 1) chứa giá trị 0.5176; (2, 3, 2) chứa giá trị 0.1608 (2, 3, 3) chứa giá trị 0.0627 màu sắc pixel (2, 3) (0.5176, 0.1608, 0.0627) Đọc hiển thị ảnh Xóa biến cửa sổ ảnh clear, close all Đọc ảnh I = imread('pout.tif'); Hiển thị ảnh imshow(I) Có thể xem thông tin biến workspace lệnh whos whos Name Size Bytes Class I 291x240 69840 uint8 array Grand total is 69840 elements using 69840 bytes Phép lọc tuyến tính Lọc tuyến tính Mặt nạ Lapalacian fspecial('laplacian', alpha) Tăng độ sắc nét cho ảnh Phép lọc tuyến tính Ví dụ I=imread('cameraman.tif'); H = fspecial('average'); I2 = imfilter(I,H); imshow(I);figure,imshow(I2); Loại bỏ viền đen Loại bỏ viền đen Để loại bỏ viền đen I3 = imfilter(I,H,'replicate'); imshow(I2);figure,imshow(I3); Phép lọc phi tuyến Mục đích giảm nhiễu xung Các loại lọc phi tuyến Bộ lọc hạng bậc Bộ lọc trung vị Bộ lọc co giãn Bộ lọc bậc r Bộ lọc k láng giềng Lọc phi tuyến Bộ lọc hạng: phương pháp lọc mức xám điểm tính dựa xếp hạng điểm ảnh lân cận Hàm ordfilt2 cung cấp cho ta lọc dạng g= ordfilt2(f, order, domain) Ví dụ g=ordfilt2(f,1,ones(m,n)); g=ordfilt2(f,m*n,ones(m,n)); Bộ lọc phi tuyến Lọc trung vị g=ordfilt2(f,median(1:m*n),ones(m,n)); Matlab cung cấp hàm medfilt2 để thực lọc trung vị g=medfilt2(f); Ví dụ I = imread('eight.tif'); J = imnoise(I,'salt & pepper',0.02); K = medfilt2(J); imshow(J), figure, imshow(K) Khôi phục ảnh Khôi phục ảnh tập trung vào việc loại bỏ hay giảm thiểu biến dạng xảy trình thu nhận ảnh Sự biến dạng ảnh bao gồm : Nhiễu-là sai khác giá trị pixel, Ảnh hưởng quang học : mở việc chuyển động camera Ta có dạng tổng quát ảnh bị biến dạng: g(x,y) = f(x,y)*h(x,y) + n(x,y) Khôi phục ảnh Nhiễu muối tiêu I2= imnoise(I1,'salt & pepper') Khôi phục ảnh Nhiễu gaussian t = imnoise(image,’gaussian’) Khôi phục ảnh Các phương pháp Sử dụng lọc trung bình Bộ lọc hạng Bộ lọc chắn dải Bộ lọc thông dải Tách biên ảnh Biên ảnh điểm có cường độ thay đổi nhanh Tìm biên ảnh cách sử dụng hai tiêu chuẩn tổng quát sau: Tìm nơi đạo hàm bậc cường độ sáng có biên độ ngưỡng Tìm nơi đạo hàm bậc hai cường độ sáng có thay đổi qua mức Tách biên ảnh Trong Matlab ta sử dụng hàm edge, cú pháp I2 = edge (I1,'method') Trong 'method' gồm : Sobel, Prewitt, Roberts, Cany Ví dụ I= imread('rice.tif'); BW1 = edge(I,'prewitt'); BW2 = edge(I,'canny'); imshow(BW1) figure, imshow(BW2) Tách biên ảnh Kết ... gọi điểm ảnh (pixel) Biểu diễn ảnh Một ma trận tọa độ ảnh Matlab biểu diễn Các kiểu ảnh Matlab Ảnh định số (Indexed Images) Ảnh cường độ (Intensity Images) Ảnh nhị phân (Binary Images) Ảnh RGB.. .Tín hiệu hai chiều (ảnh số) Biểu diễn ảnh Một ảnh biểu diễn dạng hàm f(x,y) Đối với ảnh số đơn sắc, giá trị f (x,y) gọi mức xám Kết trình lấy mẫu lượng tử hóa ma trận số liệu Một ảnh có... liệu ảnh I mà giá trị đại diện cho cường độ số vùng ảnh Matlab chứa ảnh cường độ ma trận đơn, với phần tử ma trận tương ứng với pixel ảnh Ma trận thuộc lớp double, uint8 hay uint16 Trong ảnh cường