Xử lý ảnh - chương 4

Tham khảo tài liệu xử lý ảnh - chương 4, công nghệ thông tin, đồ họa - thiết kế - flash phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xử lý ảnh - chương 4 Ch¬ng Bèn: xö lý vµ n©ng cao chÊt lîng ¶nh 4 xö lý vµ n©ng cao chÊt lîng ¶nh image enhancement N©ng cao chÊt l îng ¶nh lµ mét b íc quan träng, t¹o tiÒn ®Ò cho xö lý¶nh. Môc ®Ých chÝnh lµ nh»m lµm næi bËt mét sè ®Æc tÝnh cña ¶nh nh thay®æi ®é t¬ng ph¶n, läc nhiÔu, næi biªn, lµm tr¬n biªn ¶nh, khuyÕch ®¹i ¶nh, ... .T¨ng cêng ¶nh vµ kh«i phôc ¶nh lµ 2 qu¸ tr×nh kh¸c nhau vÒ môc ®Ých. T¨ng c-êng ¶nh bao gåm mét lo¹t c¸c ph ¬ng ph¸p nh»m hoµn thiÖn tr¹ng th¸i quan s¸tcña mét ¶nh. TËp hîp c¸c kü thuËt nµy t¹o nªn giai ®o¹n tiÒn xö lý ¶nh. Trong khi®ã, kh«i phôc ¶nh nh»m kh«i phôc ¶nh gÇn víi ¶nh thùc nhÊt tr íc khi nã bÞbiÕn d¹ng do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau.4.1 c¸c kü thuËt t¨ng c êng ¶nh (Image Enhancement) NhiÖm vô cña t¨ng c êng ¶nh kh«ng ph¶i lµ lµm t¨ng l îng th«ng tin vèn cãtrong ¶nh mµ lµm næi bËt c¸c ®Æc tr ng ®· chän lµm sao ®Ó cã thÓ ph¸t hiÖntèt h¬n, t¹o thµnh qu¸ tr×nh tiÒn xö lý cho ph©n tÝch ¶nh. To¸n tö ®iÓm To¸n tö KG BiÕn ®æiGi¶ mµu T¨ng®é t¬ng ph¶n Tr¬n nhiÔu Läc tuyÕn tÝnhSai mµu Xo¸ nhiÔu Läc trung vÞ Läc gècGi¶ mµu Chia cöa sæ Läc d¶i thÊp Läc s¾c thÓNhËp m«n xö lý ¶nh sè - §HBK Hµ néi 75 Ch¬ng Bèn: xö lý vµ n©ng cao chÊt lîng ¶nh M« h×nh ho¸ Tr¬n ¶nh lîc ®å H×nh 4.1. C¸c kü thuËt c¶i thiÖn ¶nh T¨ng cêng ¶nh bao gåm: ®iÒu khiÓn møc x¸m, d·n ®é t ¬ng ph¶n, gi¶mnhiÔu, lµm tr¬n ¶nh, néi suy, phãng ®¹i, næi biªn v...v. C¸c kü thuËt chñ yÕutrong t¨ng cêng ¶nh ® îc m« t¶ qua h×nh 4.1.4.1.1 C¶i thiÖn ¶nh dïng to¸n tö ®iÓm To¸n tö ®iÓm lµ to¸n tö kh«ng bé nhí, ë ®ã mét møc x¸m u ∈[0,N] ®îc¸nh x¹ sang mét møc x¸m v ∈[0,N]: v = f( u) (xem 3.4 ch ¬ng 3). ¸nh x¹ f tuú theoc¸c øng dông kh¸c nhau cã d¹ng kh¸c nhau vµ ® îc liÖt kª trong b¶ng sau:1) T¨ng ®é t¬ng ph¶n αu α≤u Ch¬ng Bèn: xö lý vµ n©ng cao chÊt lîng ¶nhmçi ®iÓm cã gi¸ trÞ ®é s¸ng kh¸c nhau. ë ®©y, ®é s¸ng ®Ó m¾t ng êi dÔ c¶mnhËn ¶nh song kh«ng ph¶i lµ quyÕt ®Þnh. Thùc tÕ chØ ra r»ng hai ®èi t îng cãcïng ®é s¸ng nh ng ®Æt trªn hai nÒn kh¸c nhau sÏ cho c¶m nhËn kh¸c nhau. NhvËy, ®é t¬ng ph¶n biÓu diÔn sù thay ®æi ®é s¸ng cña ®èi t îng so víi nÒn. Métc¸ch n«m na, ®é t ¬ng ph¶n lµ ®é næi cña ®iÓm ¶nh hay vïng ¶nh so víi nÒn.Víi ®Þnh nghÜa nµy, nÕu ¶nh cña ta cã ®é t ¬ng ph¶n kÐm, ta cã thÓ thay®æi tuú ý theo ý muèn. ¶nh víi ®é t ¬ng ph¶n thÊp cã thÓ do ®iÒu kiÖn s¸ng kh«ng ®ñ haykh«ng ®Òu, hoÆc do tÝnh kh«ng tuyÕn tÝnh hay biÕn ®éng nhá cña bé c¶mnhËn ¶nh. §Ó ®iÒu chØnh l¹i ®é t ¬ng ph¶n cña ¶nh, ta ®iÒu chØnh l¹i biªn ®étrªn toµn d¶i hay trªn d¶i cã giíi h¹n b»ng c¸ch biÕn ®æi tuyÕn tÝnh biªn ®é ®Çuvµo (dïng hµm biÕn ®æi lµ hµm tuyÕn tÝnh) hay phi tuyÕn (hµm mò hay hµml«garÝt). Khi dïng hµm tuyÕn tÝnh c¸c ®é dèc α, β, γ ph¶i chän lín h¬n méttrong miÒn cÇn d·n. C¸c tham sè a vµ b (c¸c cËn) cã thÓ chän khi xem xÐt l îc®å x¸m cña ¶nh. v vb β va α a b L u H×nh 4.2 D·n ®é t ¬ng ph¶nChó ý, nÕu d·n ®é t¬ng ph¶n b»ng hµm tuyÕn tÝnh ta cã: α = β =γ =1 ¶nh kÕt qu¶ trïng víi ¶nh gèc α , β ,γ > 1 d·n ®é t¬ng ph¶n α , β ,γ < 1 co ®é t¬ng ph¶nHµm mò hay dïng trong d·n ®é t ¬ng ph¶n cã d¹ng: f = (X[m,n]) pNhËp m«n xö lý ¶nh sè - §HBK Hµ néi 77 Ch¬ng Bèn: xö lý vµ n©ng cao chÊt lîng ¶nhVíi c¸c ¶nh h¹ng ®éng nhá, p th êng chän b»ng 2. a) ¶nh nguån cïng lîc ®å x¸m. ChØ sè mµu cao nhÊt lµ 97NhËp m«n xö lý ¶nh sè - §HBK Hµ néi 78 Ch¬ng Bèn: xö lý vµ n©ng cao chÊt lîng ¶nh b)¶nh sau khi d·n ®é t ¬ng ph¶n víi α = 3, ß = 2 vµ=1. H×nh 4.3 ¶nh gèc vµ ¶nh kÕt qu¶ sau khi d·n4.1.1.2 T¸ch nhiÔu vµ ph©n ng ìng T¸ch nhiÔu lµ tr êng hîp ®Æc biÖt cña d·n ®é t ¬ng ph¶n khi hÖ sè gãc α= γ = 0. T¸ch nhiÔu ® îc øng dông mét c¸ch h÷u hiÖu ®Ó gi¶m nhiÔu khi biÕttÝn hiÖu vµo n»m trªn kho¶ng [a,b]. Ph©n ng ìng lµ tr êng hîp ®Æc biÖt cña t¸ch nhiÔu khi a = b = const vµ rârµng trong tr êng hîp nµy, ¶nh ®Çu ra lµ ¶nh nhÞ ph©n (v× chØ cã 2 møc).Ph©n ng ìng hay dïng trong kü thuËt in ¶nh 2 mµu v× ¶nh gÇn nhÞ ph©n kh«ngthÓ cho ra ¶nh nhÞ ph©n khi quÐt ¶nh bëi cã sù xuÊt hiÖn cña nhiÔu do béc¶m biÕn vµ sù biÕn ®æi cña nÒn. ThÝ dô nh trêng hîp ¶nh v©n tay. v v ...