Báo cáo bài tập lớn: Tìm hiểu ứng dụng phương pháp lọc canny để phát hiện và tách biên cạnh,đánh giá thực nghiệm hiệu quả của lọc canny so với lọc sobel

Một trong những vấn đề trọng tâm nghiên cứu của lĩnh vực thị giácmáy là biên và các thao tác trên nó vì các kỹ thuật phân đoạn ảnh chủyếudựa vào biên. Nhìn chung về mặt toán học, người ta coi điểm biên củaảnh là điểm có sự thay đổi đột ngột về độ xám. Tập hợp các điểm biêntạo thành biên hay đường bao của ảnh. Ví dụ, trong một ảnh nhị phân,một điểm có thể gọi là biên nếu đó là điểm đen và có ít nhất một điểmtrắng bên cạnh. Việc nhận dạng đối tượng phụ thuộc...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo bài tập lớn: Tìm hiểu ứng dụng phương pháp lọc canny để phát hiện và tách biên cạnh,đánh giá thực nghiệm hiệu quả của lọc canny so với lọc sobel TRƯỜNG Đ ẠI H ỌC BÁCH KHOA HÀ NỘ I VIỆN CÔNG NGH Ệ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG --------------- BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Xử Lý ẢnhĐề Tài:Tìm hiểu ứng dụng phương pháp lọc canny để phát hiệnvà tách biên cạnh,đánh giá thực nghiệm hiệu quả của lọc cannyso với lọc sobel.Giảng viên hướg dẫn: Nguyễn Thị Hoàng Lan :Sinh viên thực hiện Nguyễn Hải Đăng 20080649 HTTT k53 1 Hà Nộ i,Tháng 11/2011 Muc LucPhần I:Các Bước Tách Biên Bằng Phương Pháp Canny ..................................... 4 1)Các vấn đề cơ bản về phát hiện biên,lọc canny ............................................ 4 2)Các bước tiến hành phương pháp canny ...................................................... 5 Bước 1:Làm trơn ảnh bằng cách nhân chập v ới bộ lọc Gauss.Sau khi ti ến hành nhân chập chúng ta có đầu ra là dữ liệu ảnh S đã được nhân chập. ...................................... 5 Bước2: Lấy đạo hàm bậc nhất của kết qả ở bước1 . ..................................................... 5 Bước 3: loại bỏ một số điểm dư thừa:............................................................................ 7 Đối với mỗi điểm ảnh trên ảnh S’ ta tiến hành so sánh giá trị của điểm đó v ới giá trị của hai điểm lân cận đi ểm đó. Hai điểm lân cận này là hai điểm nằm trên đường thẳng chứa hướng của đường biên θ.Công thức tính hướng của đường biên θ nằm ở bước .Giả sử ta có điểm biên đang xét là tại vị trí (x,y), ta có 8 điểm biên lân cận điểm biên này như hình dưới: ...................................................................................................................... 7 Bước 4:Áp dụng ngưỡng ............................................................................................... 9II: Đánh giá thực nghiệm,so sánh phương pháp lọc Canny so với phương pháplọc Sobel .......................................................................................................... 11 1)Đánh giá thực nghiệm phương pháp Canny ............................................... 11 2)So sánh Canny và Sobel ............................................................................ 16 2 Lời Nói Đầu Một trong những vấn đề trọng tâm nghiên cứu của lĩnh vực thị giácmáy là biên và các thao tác trên nó vì các kỹ thuật phân đo ạn ảnh chủ yếudựa vào biên. Nhìn chung về mặt toán học, người ta coi điểm biên của ảnhlà điểm có sự thay đổi độ t ngột về độ xám. Tập hợp các điểm biên tạothành biên hay đường bao của ảnh. Ví dụ, trong một ảnh nhị phân, mộ tđiểm có thể gọi là biên nếu đó là điểm đen và có ít nhất một điểm trắngbên cạnh. Việc nhận dạng đối tượng phụ thuộc nhiều vào các đặc trưngtrích chọ n và các đặc trưng này chủ yếu được trích chọn từ biên. Đây làmột đề tài vẫn đang được quan tâm và phát triển. Nhất là, ở Việt Nam hiệnnay, chưa có nhiều nghiên cứu về vấn đề nhận dạng các đố i tượng ảnh,mặc dù những ứng dụng thực tế đang đòi hỏi có những cách giải quyết cụthể, chẳng hạn như phần mềm nhận dạng các đối tượng địa lý, các biểutượng trên bản đồ, phần mềm phát hiện và đếm các đ ối tượng chuyểnđộng.Trong các phương pháp phát hiện biên hiện nay thì phương phápCanny là phương pháp rất hiệu quả và đã được xây dựng thành công nghệgồm quy trình 4 bước.Báo cáo này làm rõ và so sánh phương pháp Cannyvới phương pháp Sobel và chỉ ra những ưu điểm của phương pháp Cannytrong từng lọ a Ảnh. Hà Nội,Tháng 11/2011. 3Phần I:Các Bước Tách Biên Bằng Phương Pháp Canny1)Các vấn đề cơ bản về phát hiện biên,lọc canny Biên là vấn đề quan trọng trong trích chọ n đặc điểm nhằm tiến tới hiểu ảnh. Cho đến nay chưa có định nghĩa chính xác về b iên, trong m ỗi ứng dụng người ta đưa ra các độ đo khác nhau về biên, mộ t trong các độ đo đó là đ ộ đo về sự thay đổi đột ngột về cấp xám. Ví d ụ: Đối với ảnh đen trắng, một điểm được gọi là điểm biên nếu nó là điểm đen có ít nhất một điểm trắng bên cạnh. Tập hợp các điểm biên tạo nên biên hay đường bao của đối tượng.người ta chia làm hai phương pháp phát hiện biên cơ bản: 1.Phát hiện biên trực tiếp:là các phương pháp phát hiện biên dựa vào sựthay đổi m ức xám sủ dụng các kỹ thuật thay đổi theo hướng 2. Phát hiện biên gián tiếp Kỹ thuật phát hiện biên bằng phương pháp can ...