Bài giảng Xử lý ảnh - Chương 6: Phát hiện và tách biên. Nội dung chính trong chương này gồm có: Giới thiệu và biểu diễn biên ảnh, phát hiện biên dựa trên phương pháp đạo hàm, các phương pháp hiện biên truyền thống, các phương pháp phát hiện và tách biên tiên tiến, kết nối điểm biên và khép kín đường biên. | ®¹i häc B¸ch khoa Hµ néi Khoa C«ng nghÖ Th«ng tin Chapitre 6 Ph¸t hiÖn vµ t¸ch biªn 1. Giíi thiÖu vµ biÓu diÔn biªn ¶nh • Mét sè kh¸i niÖm - Biªn ¶nh (Edge) : lµ c¸c ®−êng biªn giíi gi÷a c¸c vïng ¶nh cho phÐp x¸c ®Þnh h×nh d¹ng c¸c ®èi t−îng trong ¶nh. - Vïng ¶nh (Region) : lµ tËp hîp c¸c ®iÓm ¶nh thuéc vÒ ®èi mét t−îng trong ¶nh. Ranh giíi c¸c vïng ¶nh lµ biªn ¶nh, vµ c¸c ®−êng biªn khÐp kÝn cho phÐp x¸c ®Þnh vïng ¶nh. Biªn ¶nh vµ vïng ¶nh lµ 2 ®Æc tr−ng ®èi ngÉu ¶nh. • BiÓu diÔn biªn ¶nh Biªn ¶nh lµ nh÷ng ®iÓm ¶nh mµ t¹i ®ã hµm ®é s¸ng cña ¶nh liªn tôc cã b−íc nh¶y hoÆc biÕn thiªn nhanh. • C¬ së to¸n häc cña ph¸t hiÖn vµ t¸ch biªn : phÐp to¸n ®¹o hµm • Giíi thiÖu vÒ c¸c ph−¬ng ph¸p ph¸t hiÖn biªn - Ph−¬ng ph¸p trùc tiÕp : ph¸t hiÖn biªn dùa trªn phÐp ®¹o hµm : ®¹o hµm bËc 1, ®¹o hµm bËc 2 - Ph−¬ng ph¸p gi¸n tiÕp : Ph¸t hiÖn biªn dùa trªn ph©n vïng ¶nh Xñ lý ¶nh NguyÔn ThÞ Hoµng Lan ®¹i häc B¸ch khoa Hµ néi Khoa C«ng nghÖ Th«ng tin 2. Ph¸t hiÖn biªn dùa trªn ph−¬ng ph¸p ®¹o hµm • C¸c to¸n tö ®¹o hµm ¶nh : Gradient cña ¶nh : G(x,y) , ®¹o hµm bËc 1 Laplace cña ¶nh : L(x,y), ®¹o hµm bËc 2 Xñ lý ¶nh NguyÔn ThÞ Hoµng Lan ®¹i häc B¸ch khoa Hµ néi Khoa C«ng nghÖ Th«ng tin • Gradient cña mét ¶nh liªn tôc f(x,y) däc theo r víi gãc θ df ∂ f dx ∂ f dy = = fxCos θ + fySin θ + ∂ y dr dr ∂ x dr • Nguyªn t¾c cña ph−¬ng ph¸p ph¸t hiÖn biªn dùa trªn phÐp ®¹o hµm - Ph¸t hiªn biªn dùa trªn ®¹o hµm bËc 1 : t×m cùc trÞ ®Þa ph−¬ng cña gradient - Ph¸t hiªn biªn dùa trªn ®¹o hµm bËc 2 : x¸c ®Þnh ®iÓm ®i qua gi¸ trÞ kh«ng cña laplace Xñ lý ¶nh NguyÔn ThÞ Hoµng Lan ®¹i häc B¸ch khoa Hµ néi Khoa C«ng nghÖ Th«ng tin • Bé läc sè (läc tuyÕn tinh) thùc hiÖn gÇn ®óng c¸c phÐp to¸n ®¹o hµm. ∂F ( x, y) = ∆F ≈ F (m, n + 1) − F (m, n −1) ≈ F (m, n) * (k ) , Dx ∆n 2 ∂x ∂F ( x, y) = ∆F ≈ F (m + 1, n) − F (m − 1, n) ≈ F (m, n) * (k ) , Dy ∂y ∆m 2 ∂ F ( x, y ) ≈ H x (k , l ) * X (m, n) = G x (m, n) ∂x vµ víi 1⎡ D X (k ) = 2 ⎢⎣1 ⎤ 0 − 1⎥ ⎦ ⎡1 ⎤ 1⎢ ⎥ víi D y = ⎢0 ⎥ 2 ⎢⎣ − .
