Luận Văn Tìm hiểu bài toán pháp hiện biên nhờ phép toán hình thái

Đồ án tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Tìm hiểu bài toán pháp hiện biên nhờ phép toán hình thái


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ XỬ LÝ ẢNH VÀ BÀI TOÁN
PHÁT HIỆN BIÊN 6
1.1. Khái quát về xử lý ảnh 6
1.1.1. Xử lý ảnh là gì? 6
1.1.2. Một số vấn đề cơ bản trong xử lý ảnh. 7
1.1.2.1. Điểm ảnh và ảnh. 7
1.1.2.2. Độ phân giải của ảnh 7
1.1.2.3 Mức xám của ảnh. 8
1.1.2.4.Chỉnh mức xám 8
1.1.2.5. Khử nhiễu. 8
1.1.2.6. Trích chọn đặc điểm. 8
1.1.2.7. Các phép toán Logic liên quan đến ảnh nhị phân. 9
1.2. Bài toán phát hiện biên ảnh . 10
1.2.1. Khái niệm về biên 10
1.2.1.1 Biên lý tưởng. 10
1.2.1.2 Biên dốc. 11
1.2.1.3 Biên không trơn . 11
1.2.2. Các phương pháp phát hiện biên . 12
1.2.3 Vai trò của biên trong nhận dạng 14
CHƯƠNG 2: PHÁT HIỆN BIÊN NHỜ PHÉP TOÁN HÌNH
THÁI 16
2.1. Phép toán hình thái và tính chất 16
2.1.1. Các phép toán hình thái cơ bản 16
2.1.1.1 Phép giãn nở (Dilation) . 16
2.1.1.2 Phép co (Erosion). 17
2.1.1.3 Phép mở (OPEN). 18
2.1.1.4 Phép đóng (CLOSE) 19
2.1.2. Một số tính chất 20
2.1.2.1 Một số tính chất của phép toán hình thái . 20
Các mệnh đề . 20
Định lý . 21
Hệ quả 21
2.1.2.2 Các tính chất của Phép mở ảnh và phép đóng ảnh 22
2.2. Phát hiện biên nhờ phép toán hình thái. 22
CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM . 24
3.1. Bài toán. 24
3.2. Phân tích, thiết kế chương trình 24
3.2.1. Chức năng co(Erosion) 26
3.2.2. Chức năng giãn nở(Dilation). 26
3.2.3. Chức năng tìm biên của ảnh 27
3.2.4.Chọn ma trận mẫu và thực hiện các phép toán cơ bản. 27
3.2.5. Một số nút lênh khác 28
3.3. Một số kết quả chương trình. 29
Kết luận
Phụ lục
Tài liệu tham khảo


PHẦN MỞ ĐẦU
Xử lý ảnh là một lĩnh vực mang tính khoa học và công nghệ. Nó ảnh là một
trong những chuyên ngành quan trọng của công nghệ thông tin hiện nay được áp
dụng trong những lĩnh vực khác nhau như y học, vật lý, toán học, tìm kiếm tội phạm
và rất nhiều lĩnh vực khoa học khác .
Các phương pháp xử lý ảnh bắt đầu từ các ứng dụng chính là nâng cao chất
lượng ảnh và phân tích ảnh. Ứng dụng đầu tiên được biết đến là nâng cao chất
lượng ảnh báo được chuyền qua cáp từ Luân Đôn đến New York từ năm 1920. Vấn
đề nâng cao chất lượng ảnh có liên quan tới phân bố mức xám và độ phân giải của
ảnh. Việc nâng cao chất lượng của ảnh được phát triển vào khoảng những năm 1955.
Năm 1964, máy tính đã có khả năng xử lý và nâng cao chất lượng ảnh từ mặt trăng
và vệ tinh Ranger 7 của Mỹ bao gồm: làm lồi đường biên, lưu ảnh. Từ năm 1964
đến nay, các phương tiện xử lý và nâng cao chất lượng, nhận diện ảnh phát triển
không ngừng.
Chính vì vậy em đã lựa chọn đề tài “Tìm hiểu bài toán pháp hiện biên nhờ
phép toán hình thái ”
Báo cáo đồ án được chia thành 3 chương:
Chương 1: Khái quát về xử lý ảnh và bài toán phát hiện biên: chương này thể
hiện khái quát về xử lý ảnh, các khái niệm liên quan đến xử lý ảnh, bài toán phát
hiện biên, các loại biên , cách phát hiện biên và vài trò trong việc tìm biên.
Chương 2: Phát hiện biên nhờ phép toán hình thái: chương này gồm các khái
niệm về phép toán hình thái, các tính chất, định lý, hệ quả và cách phát hiện biên
dựa vào phép toán hình thái.
Chương 3: Chương trình thử nghiệm: giới thiệu về chương trình, cách sử
dụng chương trình và các kết quả thực nghiệm.


CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ XỬ LÝ ẢNH VÀ BÀI TOÁN
PHÁT HIỆN BIÊN.
1.1. Khái quát về xử lý ảnh
1.1.1. Xử lý ảnh là gì?
Xử lý ảnh là một loạt các thao tác và phân tích ảnh bằng máy tính nhằm cải
thiện chất lượng ảnh cho tốt hơn và xử lý dữ liệu tự động trên máy. Quá trình này
được xem như là thao tác ảnh đầu vào nhằm cho ra kết quả mong muốn. Kết quả
đầu ra của quá trình sẽ là một ảnh tốt hơn hoặc một kết luận.
Hình 1.1: Quá trình xử lý ảnh
Như vậy mục tiêu của xử lý ảnh có thể chia làm ba hướng như sau:
Xử lý ảnh ban đầu để cho ra một ảnh mới tốt hơn theo một mong muốn của
người dùng (ví dụ: ảnh mờ cần xử lý để được rõ hơn).
Phân tích ảnh để thu được thông tin nào đó giúp cho việc phân loại và nhận
biết ảnh (ví dụ: phân tích ảnh vân tay để trích chọn các đặc trưng vân tay).
Từ ảnh đầu vào mà có những nhận xét, kết luận ở mức cao hơn, sâu hơn (ví
dụ: ảnh một tai nạn giao thông phác hoạ hiện trường tai nạn).
Ảnh có thể xem là tập hợp các điểm ảnh và mỗi điểm ảnh được xem như là
đặc trưng cường độ sáng hay một dấu hiệu nào đó tại một vị trí nào đó của tượng
trong không gian và nó có thẻ xem như một hàm n biến P(c1, c2, c3, ., cn). Do đó,
ảnh trong xử lý ảnh có thể xem như ảnh n chiều.