Tài liệu ôn tập Xử lý ảnh - lý thuyết và bài tập

LÝ THUYẾT

1. Tại sao cần phải xử lý ảnh số. Ứng dụng của xử lý ảnh. Cho ví dụ

a. Tại sao cần phải xử lý ảnh số

b. Ứng dụng của xử lý ảnh và cho ví dụ

2. Nêu cách biểu diễn ảnh số trên máy tính

3. Vẽ mô hình các bước cơ bản trong xử lý ảnh số

a. Thu nhận ảnh

b. Tiền xử lý ảnh

c. Phân đoạn ảnh

d. Biểu diễn và mô tả

e. Nhận dạng và nội suy

g. Cơ sở tri thức

4. Các thành phần của hệ thống xử lý ảnh số

a. Bộ phận thu nhận ảnh

b. Phần cứng xử lý ảnh chuyên dụng

c. Máy tính: Thiết bị thông thường hoặc chuyên dụng

d. Bộ phận lưu trữ

e. Bộ phận hiển thị: màn hình

g. In ấn: Ghi lại ảnh: máy in lazer, máy chiếu...

5. Số hóa ảnh là gì? Tại sao cần phải số hóa ảnh?

a. Số hóa ảnh là gì ?

b. Tại sao cần phải số hóa ảnh ?

6. Ðịnh nghĩa lấy mẫu (sampling) và lượng tử (Quantization) trong xử lý ảnh?

a. Lấy mẫu

b. Lượng tử

7. Nêu khái niệm về điểm ảnh (Pixel), mức xám (Gray – level), độ phân giải (Resolution).

a. Điểm ảnh

b. Mức xám

c. Độ phân giải

8. Trình bày về bộ lọc trong miền không gian (spatial filtering), lọc tuyến tính (linear Filtering) và cách xử lý bộ lọc trong miền không gian (Spatial Filtering Process).

a. Bộ lọc trong miền không gian

b. Lọc tuyến tính

c. Cách xử lý bộ lọc trong miền không gian

9. Khái niệm biểu đồ Histogram? Xử lý cân bằng Histogram?

a. Khái niệm biểu đồ Histogram

b. Xử lý cân bằng Histogram

10. Xử lý Matching Histogram?

11. Các kỹ thuật, thuật toán nén ảnh?

a. Mã hóa loạt dài

b. Mã hóa theo thuật toán Shannon - Fano

c. Mã hóa theo thuật toán Huffman

12. Mô tả mô hình 1 hệ thống xử lý ảnh cụ thể (Lấy ví dụ)

13. Khái niệm về mặt nạ? Cách sử dụng mặt nạ trong xử lý ảnh?

a. Khái niệm về mặt nạ

b. Cách sử dụng mặt nạ trong xử lý ảnh

14. Làm sắc nét một vùng ảnh?

a. Giới thiệu

b. Bộ lọc sắc nét

c. Thực hiện làm sắc nét ảnh

15. Làm mượt một vùng ảnh?

a. Giới thiệu

b. Bộ lọc trung vị

c. Bộ lọc thông thấp

16. Trình bày về bộ lọc trung vị (Median Filters)?

a. Giới thiệu

b. Các bước thực hiện

17. Trình bày phép giãn ảnh? Cho ví dụ? Nhận xét kết quả?

a. Mục đích

b. Các bước thực hiện

c. Ví dụ

18. Trình bày phép co ảnh? Cho ví dụ? Nhận xét kết quả?

a. Mục đích

b. Các bước thực hiện

c. Ví dụ

19. Trình bày phép mở ảnh? Cho ví dụ? Nhận xét kết quả?

a. Mục đích

b. Các bước thực hiện

c. Ví dụ

20. Trình bày phép đóng ảnh? Cho ví dụ? Nhận xét kết quả?

a. Mục đích

b. Các bước thực hiện

c. Ví dụ

BÀI TẬP

1. Cân bằng Histogram

2. Xử lý Matching Histogram

3. Làm mượt vùng ảnh

4. Lọc nhiễu sử dụng bộ lọc trung vị Median Filter

5. Làm sắc nét vùng ảnh

6. Giãn ảnh

7. Co ảnh

8. Đóng ảnh

9. Mở ảnh

ĐÁP ÁN

1. Tại sao cần phải xử lý ảnh số. Ứng dụng của xử lý ảnh. Cho ví dụ

a. Tại sao cần phải xử lý ảnh số

•         Trong các dạng truyền thông cơ bản: lời nói, văn bản, hình ảnh, âm thanh thì hình ảnh là dạng truyền thông truyền tải thông tin mạnh mẽ nhất.

•         Những hình ảnh được thu nhận lại bởi các bộ cảm biến hình ảnh thường có những sai lệch và mất mát thông tin nhất định. Do đó chúng ta mong muốn đưa những hình ảnh đó vào máy tính để thực hiện các mục đích khác nhau như: phân tích ảnh, phục hồi ảnh...

•         Để máy tính có thể hiểu và phân tích ảnh thì ảnh cần được mã hóa và biểu diễn dưới dạng số gọi là ảnh số. Việc xử lý ảnh số trên máy tính nhằm mục đích phân tích ảnh và phục hồi các thông tin bị sai lệch trong quá trình thu nhận ảnh.

b. Ứng dụng của xử lý ảnh và cho ví dụ

Lưu trữ dữ liệu, tra cứu thông tin: nén ảnh dưới dạng *.jpg, *.tif... để giảm dung lượng lưu trữ.

Nhận dạng: khuôn mặt, dấu vân tay, chữ số, ký tự...

Xác thực: xác thực đăng nhập windows 8 bằng hình ảnh...

Xây dựng trong các hệ thống máy nhìn công nghiệp để điều khiển và kiểm tra sản phẩm: hệ thống phân tích ảnh để phát hiện bọt khí bên trong vật thể đúc bằng nhựa, phát hiện các linh kiện không đạt tiêu chuẩn (bị biến dạng, thiếu) trong quá trình sản xuất, hệ thống đếm sản phẩm thông qua hình ảnh nhận được từ camera quan sát.

2. Nêu cách biểu diễn ảnh số trên máy tính

Ảnh được biểu diễn bởi một hàm cường độ sáng 2 chiều f(x, y) trong đó x, y là tọa độ của điểm ảnh, giá trị f tại tọa độ (x,y) gọi là cường độ sáng hay mức xám của điểm ảnh.

Mỗi một điểm có tọa độ (x, y) tương ứng với một pixel.

Chất lượng ảnh số phụ thuộc vào số điểm ảnh biểu diễn bức ảnh đó.

Khi biểu diễn ảnh trên máy tính ta có thể xem bức ảnh đó như là một ma trận với chiều cao = số hàng x với chiều rộng = số cột.

 Tải toàn bộ tài liệu: Tài liệu Ôn tập xử lý ảnh (lý thuyết và bài tập)