Thực hành xử lý ảnh

Tử ảnh ban đầu ta thực hiện biến đổi độ tương phản bắng cách sử dụng cửa sổ Map, mỗi lần dufngc on chuột thay đổi đường đồ thị, mức xám của ảnh cũng sẽ thay đồi theo. Mức xám của ảnh tập chung ở miền có mức xám cao nên ảnh trên là ảnh sáng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thực hành xử lý ảnh Thùc hµnh xö lý ¶nh PhÇn I : Khai th¸c phÇn mÒm ScionImage Bµi 1. C¸c phÐp to¸n xö lý ®iÓm ¶nh 1.1 C¸c phÐp xö lý víi ¶nh ®a møc x¸m ¶nh ban ®Çu ¶nh nhÞ ph©n a) Ph©n tÝch sù ph©n bè møc x¸m Tõ ¶nh ban ®Çu ta thùc hiÖn biÕn ®æi ®é t­¬ng ph¶n b»ng c¸ch sö dông cöa sæ Map, mçi lÇn dïng con chuét thay ®æi ®­êng ®å thÞ, møc x¸m cña ¶nh còng sÏ thay ®æi theo. KL: Møc x¸m cña ¶nh tËp chung ë miÒn cã møc x¸m cao nªn ¶nh trªn lµ ¶nh s¸ng (l­îc ®å n»m bªn ph¶i). Muèn thay ®æi ®é t­¬ng ph¶n hoÆc ®é s¸ng cña ¶nh th× ta cã thÓ biÕn ®æi Histogram cña ¶nh ®Ó thu ®­îc ¶nh míi mµ ta mong muèn. b) BiÕn ®æi ®é t­¬ng ph¶n b»ng c¸c phÐp to¸n sè häc. PhÐp céng: Thùc chÊt lµ viÖc thùc hiÖn phÐp céng c¸c gi¸ trÞ møc x¸m cña tõng ®iÓm ¶nh víi mét h»ng sè. Víi gi¸ trÞ h»ng sè ®­îc chän thÝch hîp nã sÏ lµm cho ®é t­¬ng ph¶n cña ¶nh tèt h¬n. Nh×n chung, kÕt qu¶ thu ®­îc lµ mét ¶nh míi cã sè mµu tèi h¬n ¶nh ban ®Çu, tÊt c¶ c¸c vïng ¶nh cã chiÒu h­íng ®en dÇn. Do ®ã, khi gi¸ trÞ h»ng sè ®­îc chän qu¸ lín sÏ lµm cho ¶nh bÞ tèi, dÉn ®Õn lµm cho ®é t­¬ng ph¶n cña ¶nh kÐm v× t¹i c¸c ®iÓm ¶nh cã gi¸ trÞ møc x¸m cao, sau khi céng thªm mét h»ng sè chóng ®Òu ®¹t ®Õn gi¸ trÞ tèi ®a lµ 255? PhÐp nh©n: §©y lµ viÖc thùc hiÖn phÐp nh©n c¸c gi¸ trÞ møc x¸m cña tõng ®iÓm ¶nh víi mét h»ng sè. Víi gi¸ trÞ h»ng sè ®­îc chän thÝch hîp nã sÏ lµm cho ®é t­¬ng ph¶n cña ¶nh tèt h¬n. C¸c phÐp trõ vµ chia chØ lµ c¸c b­íc thùc hiÖn ®¶o cña hai phÐp c«ng vµ nh©n Nh­ vËy, xö lý ®iÓm ¶nh (th«ng qua c¸c phÐp to¸n) thùc chÊt lµ c¸c ¸nh x¹ nh»m biÕn ®æi gi¸ trÞ cña mét ®iÓm vµ chØ dùa vµo gi¸ trÞ cña chÝnh nã mµ kh«ng quan t©m tíi c¸c gi¸ trÞ cña c¸c ®iÓm ¶nh kh¸c. Mét c¸ch to¸n häc, ¸nh x¹ ®ã ®­îc ®Þnh nghÜa nh­ sau: 1 Thùc hµnh xö lý ¶nh v(m,n)=f(u(m,n)) trong ®ã: u(m,n) thÓ hiÖn gi¸ trÞ c­êng ®é s¸ng t¹i to¹ ®é (m,n); v(m,n) lµ gi¸ trÞ c­êng ®é s¸ng sau phÐp biÕn ®æi; f lµ hµm biÕn ®æi, nã cã thÓ lµ liªn tôc hoÆc rêi r¹c. c) T¹o ¶nh nhÞ ph©n tõ ¶nh ®a møc x¸m §Ó t¹o ¶nh nhÞ ph©n ta dïng menu Process/Binary/Make Binary (kÕt qu¶ nh­ h×nh trªn). Tr­íc ®ã ph¶i thùc hiÖn Options/Threshol d) ¶nh gi¶ mµu Kü thuËt gi¶ mµu thùc chÊt lµ biÕn tõ ¶nh ®¬n mµu thµnh ¶nh mµu vµ ®­îc thùc hiÖn bëi mét phÐp biÕn ®æi mét ma trËn d÷ liÖu thµnh 3 ma trËn d÷ liÖu t­¬ng øng víi 3 mµu kh¸c nhau. Møc x¸m cña mçi ®iÓm ¶nh sÏ trë thµnh mét ®iÓm ¶nh mµu cã gi¸ trÞ mµu lµ sù tæng hîp cña 3 mµu RGB. Gi¸ trÞ cña ba mµu RGB chÝnh lµ gi¸ trÞ møc x¸m. VÝ dô, t¹i ®iÓm ¶nh cã gi¸ trÞ møc x¸m b»ng 0 sÏ ®­îc thay thÕ bëi 3 mµu ®á, lôc, lam víi c¸c gi¸ trÞ lÇn l­ît: R=255, G=255, B=255, øng víi mµu tr¾ng. Mµu vµng lµ mµu tæng hîp tõ hai trong ba mµu c¬ b¶n (®á vµ lôc). 1.2 ) Sö dông c¸c to¸n tö l«gic trong menu Process/arithmetic, cô thÓ:  §Ó lµm mÊt h×nh d¹ng ®èi t­îng trong ¶nh. §©y thùc chÊt lµ viÖc thùc hiÖn xo¸ ®èi t­îng cã trªn ¶nh hay biÕn ®æi cho møc x¸m cña ®èi t­îng ¶nh (mµu cña ®èi t­îng) trïng víi mµu nÒn. §Ó thùc hiÖn phÐp biÕn ®æi nµy ta cã thÓ sö dông phÐp to¸n ADD víi h»ng sè b»ng gi¸ trÞ møc x¸m cña mµu nÒn.  §Ó lµm thay ®æi møc x¸m cña ¶nh mµ vÉn gi÷ nguyªn mµu nÒn, ta còng thùc hiÖn phÐp ADD víi gi¸ trÞ tïy chän (nÕu chän gi¸ trÞ võa ph¶i sÏ dÔ so s¸nh víi ¶nh gèc) Møc x¸m cña ®èi t­îng bÞ thay ®æi mµ vÉn gi÷ nguyªn mµu nÒn 2 Thùc hµnh xö lý ¶nh Bµi 2. Ph©n tÝch Histogram cña ¶nh Histogram cña ¶nh ban ®Çu ¶nh sau khi san b»ng Histogram ¶nh ban ®Çu bÞ tèi lý do lµ c¸c møc x¸m ph©n bè kh«ng ®ång ®Òu. §Ó c¸c chi tiÕt cña ¶nh râ nÐt h¬n ta thùc hiÖn phÐp san b»ng Histogram (sö dông menu Process/Equalize). ¶nh sau khi xö lý ®· râ h¬n. Cßn cã mét ph­¬ng ph¸p kh¸c ®Ó biÕn ®æi ®é t­¬ng ph¶n cña ¶nh, ®ã lµ ïng Process/ Enhance Contrast . Tuy nhiªn ¶nh sau khi biÕn ®æi gÇn gièng víi ¶nh ban ®Çu. C¸c chi tiÕt cña ¶nh ®­îc thÓ hiÖn râ nÐt h¬n, tuy nhiªn c¸c ®­êng biªn cña ¶nh còng còng bÞ mê ®i sau phÐp c©n b»ng. V× vËy trong xö lý ¶nh, ®Ó cã thÓ t¨ng c­êng c¸c ®Æc tÝnh cña ¶nh, ng­êi ta sö dông c¸c kü thuËt cho phÐp n©ng cao chÊt l­îng ¶nh, trong ®ã bªn c¹nh c¸c phÐp xö lý c¬ b¶n nh­ biÕn ®æi ®é t­¬ng ph¶n vµ Histogram, gi¶m nhiÔu ®èi víi ¶nh cßn sö dông c¸c phÐp biÕn ®æi lµm næi biªn ¶nh (t¨ng c­êng ®é nÐt) vµ kh«i phôc ¶nh bÞ nhiÔu ph¸ huû. BiÕn ®æi ®é t­¬ng ph¶n dïng hµm Gamma ViÖc sö dông ph­¬ng ph¸p biÕn ®æi ®é t­¬ng ph¶n cña ¶nh ¸p dông c¸c hµm to¸n häc cho ¶nh cã ®é nÐt tèt h¬n ph­¬ng ph¸p ë trªn. §é t­¬ng ph¶n biÓu diÔn sù thay ®æi ®é s¸ng cña ®èi t­îng so víi nÒn hay cßn gäi lµ ®é næi cña ¶nh so víi nÒn. Víi c¸c ph­¬ng ph¸p biÕn ®æi ®é t­¬ng ph¶n sö dông b¶ng tra LUT, cöa sæ MAP,..., ®©y thùc chÊt lµ viÖc thùc hiÖn biÕn ®æi mét c¸ch tuyÕn tÝnh c¸c gi¸ trÞ ®é s¸ng cña ®èi t­îng vµ nÒn cña ¶nh, cßn khi sö dông c¸c hµm to¸n häc th× sù biÕn ®æi trªn ¶nh lµ phi tuyÕn. §iÒu nµy ®­îc thÊy râ qua ¶nh thu ®­îc th«ng qua phÐp biÕn ®æi sö dông hµm Gamma: s¸ng h¬n, tiÕt ¶nh ®­îc thÓ hiÖn râ nÐt, ¶nh kh«ng bÞ mê ®i sau phÐp biÕn ®æi, trong khi qua phÐp c©n b»ng Histogram, ¶nh s¸ng lªn, c¸c chi tiÕt cña ¶nh còng ®­îc thÓ hiÖn râ nh­ng ¶nh bÞ mê (®é nÐt cña ¶nh kh«ng ®­îc ®¶m b¶o). DÞch chuyÓn thang biÓu diÔn møc x¸m cña ¶nh -DÞch chuyÓn thang biÓu diÔn møc x¸m cña ¶nh còng lµ mét phÐp xö lý cho phÐp thay ®æi ®é t­¬ng ph¶n cña ¶nh. 3 Thùc hµnh xö lý ¶nh Bµi3: PhÐp biÕn ®æi Fourier 3.1)PhÐp biÕn ®æi Fourier víi ¶nh d¹ng ®Æc biÖt ¶nh tr­íc khi biÕn ®æi BiÕn ®æi FFT cña ¶nh BiÕn ®æi Fourier cña ¶nh thùc chÊt lµ phÐp ®æi kh«ng gian quan s¸t ¶nh tõ miÒn thêi gian sang miÒn tÇn sè Phæ cña ¶nh sÏ tu ...