Hệ thống xử lý ảnh

Trong thời đại ngày nay công nghệ thông tin hầu như đã thâm nhập vào toàn bộ các lĩnh vực của đời sống xã hội. Xã hội ngày càng phát triển nên đòi hỏi về nhu cầu về công nghệ thông tin ngày càng cao, vì vậy mà dữ liệu số không còn xa lạ đối với mọi người. Trong mọi lĩnh vực các ứng dụng công nghệ thông tin đã trợ giúp con người rất nhiều. Hiện nay, thông tin hình ảnh đóng vai trò rất quan trọng trong trao đổi thông tin, bởi phần lớn các thông tin...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống xử lý ảnh Phát hiện đối tượng đột nhập dưới sự trợ giúp của Camera PHẦN MỞ ĐẦU Trong thời đại ngày nay công nghệ thông tin hầu như đã thâm nhập vào toàn bộ các lĩnh vực của đời sống xã hội. Xã hội ngày càng phát triển nên đòi hỏi về nhu cầu về công nghệ thông tin ngày càng cao, vì vậy mà dữ liệu số không còn xa lạ đối với mọi người. Trong mọi lĩnh vực các ứng dụng công nghệ thông tin đã trợ giúp con người rất nhiều. Hiện nay, thông tin hình ảnh đóng vai trò rất quan trọng trong trao đổi thông tin, bởi phần lớn các thông tin mà con người thu nhận được đều thông qua thị giác. Trong lĩnh vực công nghệ thông tin thì lĩnh vực giám sát tự động đã và đang thu hút được nhiều sự nghiên cứu. Cùng với sự phát triển của sức mạnh máy tính, các hệ thống giám sát tự động ngày càng tinh vi và hiện đại đã trợ giúp con người rất nhiều trong việc bảo vệ an ninh, giám sát giao thông, … Ở nước ta hiện nay, lĩnh vực giám sát tự động cũng đã có những bước phát triển đáng kể. Tuy nhiên, nó chỉ mới dựa trên nền tảng là phần cứng và cũng chưa được ứng dụng nhiều trong thực tế vì điều kiện kinh tế xã hội. Việc giải quyết bài toán này theo hướng tiếp cận sử dụng phần mềm chưa được quan tâm phát triển. Do vậy em nghiên cứu đề tài: “Phát hiện đối tượng đột nhập dưới sự trợ giúp của Camera”. Một trong những bài toán then chốt của kĩnh vực giám sát tự động, trong khuôn khổ của đồ án em tập trung trình bày về các kỹ thuật trừ ảnh và ứng dụng các kỹ thuật này để giải quyết bài toán SV: Bùi Thanh Liêm CT702 ĐH DL HẢI PHÒNG 1 Phát hiện đối tượng đột nhập dưới sự trợ giúp của Camera phát hiện đối tượng đột nhập thông qua WebCam. Nội dung của đồ án gồm các chương sau: Chương 1: Tổng quan về một hệ thống xử lý ảnh Chương 2: Phát hiện đối tượng đột nhập Chương 3 : Chương trình ứng dụng Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MỘT HỆ THỐNG XỬ LÝ ẢNH 1.1. TỔNG QUAN VỀ MỘT HỆ THỐNG XỬ LÝ ẢNH 1.1.1. Xử lý ảnh là gì? Xử lý ảnh là quá trình thu nhận ảnh nhằm biến đổi từ ảnh này sang ảnh khác cho ra kết quả như mong muốn Ảnh mong muốn Kết quả Ảnh đầu vào Xử lý ảnh Kết luận Hình 1.1: Quá trình xử lý ảnh 1.1.2. Tổng quan về một hệ thống xử lý ảnh CAMERA Kết quả Thu nhận Tiền Trích chọn Đối ảnh xử lý đặc trưng sánh SENSOR CSDL SV: Bùi Thanh Liêm CT702 ĐH DL HẢI PHÒNG ảnh 2 Hình 1.2: Các giai đoạn chính trong xử lý Phát hiện đối tượng đột nhập dưới sự trợ giúp của Camera 1.1.3. Các vấn đề cơ bản trong xử lý ảnh 1.1.3.1. Một số khái niệm • Pixel (Picture Element): phần tử ảnh • Ảnh • Mức xám(Grey Level) • Lược đồ mức xám(Histogram) 1.1.3.2. Thu nhận ảnh Để đưa ảnh vào trong máy tính chúng ta có thể dùng các thiết bị thu nhận như: camera cộng với bộ chuyển đổi tương tự số AD(Analog to Digital) hoặc máy quét chuyên dụng. 1.1.3.3. Biểu diễn ảnh Sau quá trình số hoá ta sẽ thu được một ma trân tương ứng với ảnh cần xét, mỗi phần tử của ma trận tương ứng với một điểm ảnh. Các điểm này thường được đặc trưng bởi toạ độ màu RGB tương ứng với nó trong hệ toạ độ màu cơ bản sau: G 255 Thi(R,G,B)B Ii(R,G,B)B μi (R,G,B)B R B 255 255 SV: Bùi Thanh Liêm CT702 ĐH DL HẢI PHÒNG 3 Hình 1.4:Hệ toạ độ màu RGB. Phát hiện đối tượng đột nhập dưới sự trợ giúp của Camera Ảnh có thể được biểu diễn theo một trong hai mô hình sau: • Mô hình RASTER: Ảnh được biểu diễn dưới dạng ma trận các điểm ảnh. Mô hình RASTER phù hợp cho việc thu nhận và hiển thị ảnh. • Mô hình VECTOR: Người ta sử dụng hướng vector của các điểm ảnh lân cận để mã hoá và tái tạo ảnh ban đầu. Khi xử lý các ảnh Raster chúng ta có thể quan tâm Điểm 4- láng giềng và điểm 8 láng giềng: . . . . . . . . . . · · • · · · • • • · · • o • · · • o • · · · • · · · • • • · . . . . . . . . . . Hình 1.5: Điểm 4 - láng giềng và 8 - láng giềng 1.2. TỔNG QUAN VỀ VIDEO 1.2.1.Một số khái niệm Video là một tập hợp các khung hình(Frames), mỗi khung hình là một ảnh. Shot(lia) là một đơn vị cơ sở của video. Một lia là một đơn vị vật lý của dòng video, gồm chuỗi các khung hình liên tiếp, không thể chia nhỏ hơn. Scene(cảnh) là các đơn vị logic của dòng video. Cấu trúc phân cấp của video được mô tả trong hình vẽ: Video Scene Shots Lia Frame Hình 1.6: Cấu trúc phân cấp của video 4 SV: Bùi Thanh Liêm CT702 ĐH DL HẢI PHÒNG Phát hiện đối tượng đột nhập dưới sự trợ giúp của Camera 1.2.2.Một số thuộc tính đặc trưng của video Video có 4 đặc tính chung là: màu(color), kết cấu(texture), hình dáng(shape), chuyển động(motion). 1.2.2.1. Màu(Color) ...