Tài liệu xử lý và nâng cao chất lượng ảnh image enhancement

xử lý và nâng cao chất lượng ảnh image enhancement


Nâng cao chất lượng ảnh là một bước quan trọng, tạo tiền đề cho xử lý ảnh. Mục đích chính là nhằm làm nổi bật một số đặc tính của ảnh như thay đổi độ tương phản, lọc nhiễu, nổi biên, làm trơn biên ảnh, khuyếch đại ảnh, Tăng cường ảnh và khôi phục ảnh là 2 quá trình khác nhau về mục đích. Tăng cường ảnh bao gồm một loạt các phương pháp nhằm hoàn thiện trạng thái quan sát của một ảnh. Tập hợp các kỹ thuật này tạo nên giai đoạn tiền xử lý ảnh. Trong khi đó, khôi phục ảnh nhằm khôi phục ảnh gần với ảnh thực nhất trước khi nó bị biến dạng do nhiều nguyên nhân khác nhau.
4.1 các kỹ thuật tăng cường ảnh (Image Enhancement)
Nhiệm vụ của tăng cường ảnh không phải là làm tăng lượng thông tin vốn có trong ảnh mà làm nổi bật các đặc trưng đã chọn làm sao để có thể phát hiện tốt hơn, tạo thành quá trình tiền xử lý cho phân tích ảnh.


Toán tử điểm Toán tử KG Biến đổi Giả màu



Tăngđộ tương phản Trơn nhiễu Lọc tuyến tính Sai màu




Xoá nhiễu Lọc trung vị Lọc gốc Giả màu




Chia cửa sổ Lọc dải thấp Lọc sắc thể



Mô hình hoá Trơn ảnh
lược đồ
Hình 4.1. Các kỹ thuật cải thiện ảnh
Tăng cường ảnh bao gồm: điều khiển mức xám, dãn độ tương phản, giảm nhiễu, làm trơn ảnh, nội suy, phóng đại, nổi biên v .v. Các kỹ thuật chủ yếu trong tăng cường ảnh được mô tả qua hình 4.1.
4.1.1 Cải thiện ảnh dùng toán tử điểm
Toán tử điểm là toán tử không bộ nhớ, ở đó một mức xám u [0,N] được ánh xạ sang một mức xám v [0,N]: v = f( u) (xem 3.4 chương 3). ánh xạ f tuỳ theo các ứng dụng khác nhau có dạng khác nhau và được liệt kê trong bảng sau:
1) Tăng độ tương phản
u   u < a
f(u) = (u-a) + va a  u < b
(u-b) + vb b  u < L


Các độ dốc , ,  xác định độ tương phản tương đối. L là số mức xám cực đại
2)Tách nhiễu và phân ngưỡng
0 0  u < a
f(u) = u a  u  b
L u  b


Khi a = b = t gọi là phân ngưỡng
3)Biến đổi âm bản
f(u) = L - u tạo âm bản
4)Cắt theo mức
L a  u  b
f(u) = 0 khác đi
5)Trích chọn bit
f(u) = (in- 2in-1)L , với in = Int[it/2a-1] , n =1, 2, .,B
4.1.1.1 Tăng độ tương phản(stretching contrast)
Trước tiên cần làm rõ khái niệm độ tương phản. ảnh số là tập hợp các điểm, mà
mỗi điểm có giá trị độ sáng khác nhau. ở đây, độ sáng để mắt người dễ cảm nhận ảnh song không phải là quyết định. Thực tế chỉ ra rằng hai đối tượng có cùng độ sáng nhưng đặt trên hai nền khác nhau sẽ cho cảm nhận khác nhau. Như vậy, độ tương phản biểu diễn sự thay đổi độ sáng của đối tượng so với nền. Một cách nôm na, độ tương phản là độ nổi của điểm ảnh hay vùng ảnh so với nền. Với định nghĩa này, nếu ảnh của ta có độ tương phản kém, ta có thể thay đổi tuỳ