Đồ Án Tìm hiểu một số thuật toán và xây dựng chương trình xử lý ảnh cơ bản sử dụng opencv

TÌM HIỂU MỘT SỐ THUẬT TOÁN VÀ XÂY DỰNG
CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ ẢNH CƠ BẢN SỬ DỤNG OPENCV

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
I. Giới thiệu về đơn vị đến thực tập. 1
II. Giới thiệu bối cảnh của đề tài. 2
III. Mục đích và ý nghĩa. 2
IV. Giới thiệu những công việc được giao. 2
CHƯƠNG 1. 4
GIỚI THIỆU VỀ OPENCV 4
1. Giới thiệu tổng quan. 4
1.1. Khái niệm 4
1.2. Lịch sử phát triển. 4
1.3. Ứng dụng. 5
2. Hướng dẫn cài đặt 5
2.1. Chuẩn bị 5
2.2. Cách thực hiện. 5
3. Chương trình đầu tiên. 12
3.1. Chương trình. 12
3.2. Giải thích. 12
3.3. Kết quả. 13
CHƯƠNG 2. 14
LẬP TRÌNH VỚI OPENCV 14
1. Các kiểu dữ liệu trong OpenCV 14
1.1. OpenCV Iplimage. 14
1.2. OpenCV Mat 15
2. Đọc và ghi ảnh. 16
3. Video và Camera. 17
4. HighGui 18
4.1. Giới thiệu. 18
4.2. Các hàm hiển thị 19
4.2.1. Load ảnh từ Disk. 19
4.2.2. Tạo một window để chứa ảnh. 19
4.2.3. Hiện thị ảnh lên window 19
4.2.4. Một số hàm cần chú ý. 19
4.3. Xử lý sự kiện. 20
5. Sliders, Trackbars, and Switches. 21
6. Truy cập giá trị Pixel 21
6.1. Pixel truy cập đơn giản. 21
6.2. Truy cập nhanh Pixel 22
CHƯƠNG 3. 23
XỬ LÝ ẢNH TRONG OPENCV 23
1. Làm trơn ảnh(Smoothing) 23
2. Phân ngưỡng (Threshold) 24
3. Flood Fill 24
4. Image Pyramids. 25
5. Resize. 25
CHƯƠNG 4. 26
TRIỂN KHAI CHƯƠNG TRÌNH DEMO 26
1. Mô tả. 26
2. Chức năng của chương trình. 26
3. Giao diện chính. 26
4. Chi tiết chương trình. 26
4.1. Nhận dữ liệu từ camera. 26
4.2. Ghi video. 27
4.3. Các hàm đã dùng. 27
4.3.1. Resize. 27
4.3.2. Smooth. 28
4.3.3. Phân ngưỡng. 29
4.3.4. Histogram 30
4.3.5. Laplacian. 31
KẾT LUẬN 1



MỞ ĐẦU
I. Giới thiệu về đơn vị đến thực tập
1) Giới thiệu tổng quan
- Tên doanh nghiệp: Trung tâm nghiên cứu điện tử, tin học, tự động hóa Miền Trung.
- Tên tiếng Anh: Vietnam Research Institude of Electronics, Information and Automation - Brand in Central Region.
- Tên viết tắt: VIELINA-CR
- Trụ sở: Trụ sở chính của Trung tâm : Tầng 2 – Nhà D, 99 Tô Hiến Thành, Quận Sơn Trà, Tp Đà Nẵng.
- Cơ quan ra quyết định thành lập: Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa.
- Cơ quan chủ quản: Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa.

2) Quá trình hình thành phát triển
Trung tâm Điện tử, Tin học,Tự động hóa Miền Trung được thành lập theo Quyết định số: /VĐT-TC ngày 21/02/2012 của Viện trưởng Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hoá. Trung tâm có các chức năng nhiệm vụ như sau:
- Thực hiện nghiên cứu khoa học và công nghệ các vấn đề do thực tiễn đặt ra trong lĩnh vực Điện tử, Tin học, Tự động hóa và chuyển giao các kết quả nghiên cứu này vào thực tế sản xuất.
- Thực hiện bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn kỹ thuật các thiết bị điện tử chuyên dụng, các thiết bị tự động trong công nghiệp nói riêng và trong các ngành kinh tế quốc dân nói chung.
- Đào tạo phổ cập, đào tạo lại cho các đối tượng có nhu cầu và các cán bộ khoa học kỹ thuật tại các doanh nghiệp về chuyên ngành Công nghệ thông tin và Tự động hóa.
3) Biên chế
Trung tâm hiện có 05 Cán bộ nghiên cứu trong đó 01 Tiến sĩ Điện tử - Viễn thông, 02 Thạc sĩ Tự động hóa, 01 Cử nhân Tin học, 01 Cử nhân Kinh tế
Ngoài ra để tận dụng tối đa nguồn lực trí tuệ, phát huy hiệu quả hoạt động nghiên cứu, đào tạo và kinh doanh, Trung tâm còn mời một số cộng tác viên thường xuyên: 05 TS là chuyên gia hàng đầu trong các lĩnh vực Điện tử, Tin học, Tự động hoá trong khu vực Miền Trung và Tây Nguyên.
4) Diện tích làm việc:
Diện tích đang sử dụng gồm 01 phòng khoảng 50m[SUP]2[/SUP] ở tầng 2 nhà D Trường Cao Đẳng Nghề Đà Nẵng, và 02 phòng khoảng 70m[SUP]2 [/SUP]tầng 3 nhà cho thuê.

II. Giới thiệu bối cảnh của đề tài.
Sắp tới một số tuyến đường bộ cao tốc đầu tiên sẽ đưa vào khai thác. Đây là những tuyến đường giao thông hiện đại có lưu lượng thông xe lớn tốc độ nhanh, chắc chắn sẽ đóng góp tích cực vào phát triển kinh tế xã hội nhưng đồng thời cũng đặt ra vấn đề lớn về quản lý, vận hành khai thác chúng. Công nghệ ITS đã được ứng dụng ở nhiều nước tiến tiến trên thế giới và khu vực với nhiều ứng dụng tiện ích chủ yếu gồm:
· Tổ chức mạng lưới thông tin giữa các trung tâm điều hành giao thông;
· Thông tin điều hành và kiểm soát giao thông trên đường
· Thu phí không dừng (ETC)
· Kiểm soát xe tải trọng nặng
· Thông tin về tắc nghẽn và sự cố;
· Thông tin về thời tiết và tình trạng mặt đường;
· Thông tin về thời gian đi lại
· Hỗ trợ thông tin về xe Bus
· Cung cấp thông tin về nơi đỗ xe và thu phí điểm đỗ xe.
Tại trung tâm, ngoài những đề tài cấp bộ nghiên cứu, thiết kế chế tạo micro inverter còn có những dự án như dự án xây dựng hệ thống bãi giữ xe của trung tâm thành phố Đà Nẵng ,dự án nghiên cứu bộ thí nghiệm điện tử Thì đề tài mới được đề xuất là ứng dụng xử lý vào xây dựng hệ thống giao thông. Do đó ,em được giao cho đề tài để nghiên cứu : “Tìm hiểu một số thuật toán và xây dựng chương trình xử lý ảnh cơ bản sử dụng OpenCV”.
III. Mục đích và ý nghĩa.
· Cung cấp những kiến thức cơ bản về xử lý ảnh .
· Nâng cao chất lượng ảnh .
· Với kiến thức về OpenCV và xử lý ảnh tạo tiền đề cho quá trình xây dựng hệ thống quản lý giám sát giao thông .
IV. Giới thiệu những công việc được giao.
Với đề tài trên ta cần nghiên cứu:
· Tìm hiểu về OpenCV
· Tìm hiểu về xử lý ảnh trong OpenCV
· Tìm hiểu thuật toán xử lý ảnh về tăng cường độ phân giải ảnh
· Xây dựng chương trình

Nội dung bài báo cáo được trình bày gồm các phần chính như sau:
MỞ ĐẦU
Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ OPENCV
Chương 2: LẬP TRÌNH VỚI OPENCV
Chương 3: XỬ LÝ ẢNH TRONG OPENCV
Chương 4: TRIỂN KHAI CHƯƠNG TRÌNH DEMO
KẾT LUẬN