Bài giảng Chương 3: Thu nhận ảnh

Chia sẻ: Thị Huyền | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

95
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Chương 3: Thu nhận ảnh với các vấn đề chính hướng đến trình bày như: Các thiết bị thu nhận ảnh, số hoá ảnh, một số phương pháp biểu diễn biên ảnh. Hy vọng tài liệu là nguồn thông tin hữu ích cho quá trình học tập và nghiên cứu của các bạn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 3: Thu nhận ảnh

Chương III 3.1 TBTNA CHƯƠNG III. THU NHẬN ẢNH 3.2 SHA 3.3 PPBDA 3.1 Các thiết bị thu nhận ảnh 3.2 Số hoá ảnh 3.3 Một số phương pháp biểu diễn biên ảnh
Chương III 3.1 TBTNA CHƯƠNG III. THU NHẬN ẢNH 3.2 SHA 3.3 PPBDA 3.1 Các thiết bị thu nhận ảnh - Máy quay (Cameras) cộng với bộ chuyển đổi tương tự số. - Máy quét (Scaners) chuyên dụng. - Các bộ cảm biến ảnh (Sensors).  Hệ thống thu nhận ảnh thực hiện 2 quá trình: + Cảm biến: Biến đổi năng lượng quang học thành năng lượng điện. + Tổng hợp năng lượng điện thành ảnh điện.
Chương III 3.1 TBTNA 3.2 Số hoá ảnh 3.2 SHA 3.3 PPBDA  Ảnh thu được từ các thiết bị thu nhận ảnh có thể là ảnh tương tự hoặc ảnh số. Trong trường hợp ảnh tương tự, chúng ta phải tiến hành quá trình số hóa ảnh để có thể xử lý được bằng máy tính.  Phương pháp chung để số hóa ảnh là lấy mẫu theo hàng và mã hóa từng hàng.
Chương III 3.1 TBTNA 3.2 SHA 3.3 PPBDA Hình 3.1: Mô tả quét ảnh theo hàng, lấy mẫu theo hàng và mã hóa từng hàng
Chương III 3.1 TBTNA  Nguyên tắc số hóa ảnh có thể được mô tả theo sơ 3.2 SHA đồ sau: 3.3 PPBDA  Ảnh vào là ảnh tương tự.  Tiến trình lấy mẫu thực hiện các công việc sau: Quét ảnh theo hàng, và lấy mẫu theo hàng. Đầu ra là rời rạc về mặt không gian, nhưng liên tục về mặt biên độ.  Tiến trình lượng hóa: Lượng tử hóa về mặt biên độ (độ sáng) cho dòng ảnh vừa được rời rạc hóa.
Chương III 3.1 TBTNA  Lấy mẫu 3.2 SHA - Yêu cầu tín hiệu có dải phổ hữu hạn 3.3 PPBDA Ảnh thỏa mãn điều kiện trên, và được lẫy mẫu đều trên một lưới hình chữ nhật, với bước nhảy (chu kỳ lấy mẫu) ∆x, ∆y có thể khôi phục lại không sai sót. Nếu như ta chọn ∆x, ∆y sao cho:
2B Chương III 3.1 TBTNA  Lượng hóa 3.2 SHA  Lượng hóa ảnh nhằm ánh xạ từ một biến liên tục u 3.3 PPBDA (biểu diễn giá trị độ sáng) sang một biến rời rạc u* với các giá trị thuộc tập hữu hạn {r1 , r2 ,..., rL}.  Cơ sở lý thuyết của lượng hóa là chia dải độ sáng biến thiên từ Lmin đến Lmax thành một số mức (rời rạc và nguyên). B  Thường Lmin=0, Lmax là số nguyên dạng 2 (Thường chọn B=8, mỗi điểm ảnh sẽ được mã hóa 8 bít).
Chương III  Cho {tk , k = 1,2,..., L +1} là tập các bước dịch 3.1 TBTNA 3.2 SHA chuyển tk u. 3.3 PPBDA • Với khoảng chia như trên (t1, t2, tk) nếu u (ti, ti+1) thì gán cho u giá trị ri. Hay nói cách khác u đã được lượng hoá bởi mức i (giá trị ri). • Lượng hóa đều: Lượng hóa đều là một kỹ thuật đơn giản, dễ thực hiện nhất. • Giả sử biên độ đầu ra của hệ thống thu nhận ảnh nhận giá trị từ 0 đến X. Mẫu lượng hóa đều trên 256 mức.
Chương III 3.1 TBTNA 3.2 SHA 3.3 PPBDA
Chương III 3.1 TBTNA 3.3 Một số phương pháp biểu diễn biên ảnh 3.2 SHA 3.3 PPBDA  Sau giai đoạn số hóa, ảnh có thể được lưu trữ lại hoặc đem xử lý. Tuy nhiên, nếu ta lưu trữ ảnh thô (theo kiểu bản đồ ảnh), thì dung lượng lớn, không thuận tiện cho việc truyền thông.  Vì vậy, thường người ta không biểu diễn toàn bộ ảnh thô, mà tập trung lưu trữ các mô tả đặc trưng của ảnh: Biên ảnh, các vùng ảnh.
Chương III 3.1 TBTNA 3.3.1 Mã loạt dài 3.2 SHA Dùng biểu diễn cho vùng ảnh hay ảnh nhị phân 3.3 PPBDA Biểu diễn một vùng ảnh R nhờ một ma trận nhị phân Với cách biểu diễn trên, một vùng ảnh nhị phân được xem như gồm các chuỗi 0 hay 1 đan xen (gọi là 1 mạch). Mỗi mạch gồm: Địa chỉ bắ t đầu và chiều dài của mạch theo dạng (, chiều dài).
Chương III 3.1 TBTNA 3.2 SHA 3.3 PPBDA Hình 3.2 Ảnh nhị phân và các biểu diễn mã loạt dài tương ứng
Chương III 3.1 TBTNA 3.3.2 Mã xích 3.2 SHA  Mã xích thường được dùng để biểu diễn biên của 3.3 PPBDA ảnh.  Thay vì lưu trữ toàn bộ ảnh, người ta lưu trữ dãy các điểm ảnh như A, B…M. Theo phương pháp này, 8 hướng của vectơ nối 2 điểm biên liên tục được mã hóa.  Khi đó ảnh được biểu diễn qua điểm ảnh bắt đầu A cùng với chuỗi các từ mã.
Chương III 3.1 TBTNA 3.2 SHA 3.3 PPBDA
Chương III 3.1 TBTNA 3.3.3 Mã tứ phân 3.2 SHA  Theo phương pháp mã tứ phân, một vùng ảnh coi 3.3 PPBDA như bao kín một hình chữ nhật.  Vùng này được chia làm 4 vùng con (Quadrant). Nếu một vùng con gồm toàn điểm đen (1) hay toàn điểm trắng (0) thì không cần chia tiếp. Trong trường hợp ngược lại, vùng con gồm cả điểm đen và trắng gọi là vùng không đồng nhất, ta tiếp tục chia thành 4 vùng con tiếp và kiểm tra tính đồng nhất của các vùng con đó.
Chương III 3.1 TBTNA  Quá trình chia dừng lại khi mỗi vùng con chỉ chứa 3.2 SHA thuần nhất điểm đen hoặc điểm trắng. 3.3 PPBDA  Cây biểu diễn ảnh gồm một chuỗi các ký hiệu b (black), w (white) và g (grey) kèm theo ký hiệu mã hóa 4 vùng con  Biểu diễn theo phương pháp này ưu việt hơn so với các phương pháp trên, nhất là so với mã loạt dài.
Chương III 3.4 Các định dạng ảnh cơ bản 3.1 TBTNA 3.2 SHA 3.4.1 Một số định dạng ảnh hiện nay 3.3 PPBDA a. Ảnh BMP (Bitmap) Là ảnh được mô tả bởi một ma trận các giá trị số xác định màu và bảng màu của các điểm ảnh tương ứng khi hiển thị. * Ưu điểm của ảnh Bitmap là tốc độ vẽ và tốc độ xử lý nhanh. * Nhược điểm của nó là kích thước rất lớn.
Chương III 3.1 TBTNA b. Ảnh JPEG (Joint Photographic Experts Group) 3.2 SHA 3.3 PPBDA Đây là một định dạng ảnh được hỗ trợ bởi nhiều trình duyệt web. Ảnh JPEG được phát triển để nén dung lượng và lưu trữ ảnh chụp, và được sử dụng tốt nhất cho đồ họa có nhiều màu sắc, ví dụ như là ảnh chụp được scan.
Chương III c. Ảnh GIF (Graphics Interchange Format) 3.1 TBTNA Ảnh GIF được phát triển dành cho những ảnh có 3.2 SHA tính chất thay đổi. Nó được sử dụng tốt nhất cho đồ 3.3 PPBDA họa có ít màu, ví dụ như là ảnh hoạt hình hoặc là những bức vẽ với nhiều đường thẳng.  Có hai sự khác nhau cơ bản giữa ảnh GIF và ảnh JPEG: + Ảnh GIF nén lại theo cách giữ nguyên toàn bộ dữ liệu ảnh trong khi ảnh JPEG nén lại nhưng làm mất một số dữ liệu trong ảnh. + Ảnh GIF bị giới hạn bởi số màu nhiều nhất là 256 trong khi ảnh JPEG không giới hạn số màu mà chúng sử dụng.
Chương III 3.1 TBTNA d. Ảnh WMF (Windows Metafiles) 3.2 SHA Là một tập hợp các lệnh GDI dùng để mô tả ảnh 3.3 PPBDA và nội dung ảnh. Có hai ưu điểm khi sử dụng ảnh WMF: Kích thước file WMF nhỏ và ít phụ thuộc vào thiết bị hiển thị hơn so với ảnh Bitmap.