Bài giảng Đồ họa và xử lí ảnh - Chương 4: Xử lí nâng cao chất lượng ảnh - Nguyễn Đình Cường

CHƯƠNG IV	XỬ LÍ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ẢNH4.1 Các phương pháp tác động lên điểm ảnh4.1.1 Tăng độ tương phản :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 Ta có phương pháp dàn trải độ tương phản LabLSCác hàm tuyến tính được xác định như sau  = =  ảnh kết quả trùng với ảnh gốc , ,  >1 giãn độ tương phản , ,  1 dàn trải trong đoạn a<SbTăng độ tương phảnVí dụ 10 20 22 23 24 26 27 30 100 120 130 160 170 180 190 200 5 85 101 109 117 133 141 165 228. =8=0.9=0.5ab4.1 Các phương pháp tác động lên điểm ảnh(tt)4.1.2 Tách nhiễu và phân ngưỡngTách nhiễu là trường hợp đặc biệt của giãn độ tương phản khi hệ số góc ==0. Tách nhiễu được ứng dụng để giảm nhiễu khi biết tín hiệu vào nằm trên a, b.0LbaLcắt ảnhfabLPhân ngưỡng là trường hợp đặc biệt của tách nhiễu khi a=b=const và rõ ràng trong trường hợp này, ảnh đầu ra là nhị phân(vì chỉ có 2 mức) LSababS<a  S=0Sa  S=L4.1 Các phương pháp tác động lên điểm ảnh(tt)4.1.3 Biến đổi âm bản: Biến đổi âm bản nhận được khi dùng phép biến đổi f(u)=255-u . Biến đổi âm bản rất có ích khi hiện các ảnh y học và trong quá trình tạo ảnh âm bản.uvf(u)=255-u4.2 Các phương pháp xử lý dựa trên lược đồ xám (histogram)4.2 .1 Phương pháp cân bằng histogram Histogram: giản đồ xác định tần suất xuất hiện của các giá trị mức xám trong ảnh. Mức xám 20 30 50 60 70 Tần suất 2 3 5 3 3 Biều đồ mức xám0h(x)20 30 50 60 70 255Xác suất xuất hiện của một điểm ảnh trên tấm ảnh:  h(x) : histogram của ảnh S 0x  L : giá trị các màu Ứng với mỗi giá trị x: :  Cân bằng mức xám, bằng cách biến đổi S  V4.2 Các phương pháp xử lý dựa trên lược đồ xám (histogram)(tt)Áp dụng công thức với ảnh trên ta có Từ các giá trị V*, ta có thể tính ra các giá trị V4.2 Các phương pháp xử lý dựa trên lược đồ xám (histogram)(tt)4.2 .2 Kỹ thuật tách ngưỡng tự độngThuật toán 1 Gọi t(g) là số điểm ảnh có giá trị g G là số cấp sáng được xét P là số điểm ảnh được xét  m(g) giá trị trung bình của các cấp xám g  Tìm  sao cho với gG-1 Thuật toán 2Xác định ngưỡng tự động bằng thuật toán tam giác 4003002001000 32 64 96 128 160 192 224 256 b h(b)ngưỡng =b0mức xámChúng ta có thể quan sát thấy một đường thẳng đã được dựng bằng cách nối từ giá trị lớn nhất của lược đồ tại độ sáng bmax đến giá trị nhỏ nhất của lượt đồ tại độ sáng bmin. Với mỗi độ sáng b trong khoảng bmin, bmax chúng ta đi tính khoảng cách d từ giá trị lược đồ tại b là h[b] đến đường thẳng đã có. Giá trị b0 ứng với khoảng cách d lớn nhất sẽ được chọn làm giá trị ngưỡng . 4.3 Lọc ảnh4.3.1 Cuộn ảnh với mẫu I(x, y) là ảnh, T(m,n) là mẫu (cửa sổ): T*I được xác định như sau: Ví dụ4.3 Lọc ảnh4.3.2 Lọc trung vị với ngưỡng  Cho I là ảnh, với mỗi điểm p ta lấy cửa sổ W(p), xét các điểm S  W(p): S1< S2 <<Sk S1, S2, Sk  W(p).Xác định trung vị của W(p) K chẵn K lẻ Với  là ngưỡng cho trước khi đó ta xác định giá trị I(x,y) mới như sau 4.3.2 Lọc trung vị với ngưỡng (tt)Ví dụB1: Xác định ma trận trung vị B2: Xác định độ lệch B3: So sánh với ngưỡng =34.3.3 Lọc trung bình với ngưỡng  Cho I(x,y) là ảnh số, với mỗi p trong ảnh ta lấy cửa sổ W(p). Sau đó lấy trung bình và gán cho TB(p) . Với  là ngưỡng cho trước, khi đó ta xác định giá trị I(x,y) mới như sau: Các bước thực hiện lọc trung bình giống như lọc trung vị:B1: B2: Xác định ma trận độ lệch B3: Lọc với ngưỡng   I(x,y) mớiVí dụ