XỬ LÝ ẢNH SỐ Xử lý hình thái học (Morphological) 2 of 39 Nội dung Sau khi phân đoạn, chúng ta có thể sử dụng các thao tác morphological để loại bỏ chưa hoàn hảo trong quá trình phân đoạn và cung cấp thông tin về dạng và cấu trúc của ảnh Phần này, chúng ta sẽ xét đến – Thế nào là morphology? – Các thao tác morphological đơn giản – Các thao tác kết hợp – Các thuật toán Morphological 3 of 39 1, 0, Black, White? Trong các slide sau, có thể hoán đổi việc sử dụng 0 và 1 để chỉ trắng và đen Trong các phần sau, chúng ta giả thiết là đã thực hiện phân đoạn ảnh và 0 biểu diễn các pixel nền, 1 biểu diễn các pixel của các đối tượng 4 of 39 Morphology là gì? Xử lý ảnh Morphological (or morphology) mô tả một dãy các kỹ thuật xử lý ảnh liên quan đến hình dạng (morphology) và các đặc điểm trên ảnh Các thao tác Morphological tường được sử dụng để loại bỏ không hoàn thiện trong quá trình phân đoạn, do vậy thường làm việc với ảnh 2 mức 5 of 39 Ví dụ Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) Image after segmentation Image after segmentation and morphological processing 6 of 39 Phần tử cấu trúc, Hits & Fits B A C Phần tử cấu trúc Fit: Tất cả các pixel nằm trên phần tử cấu trúc che phủ tất cả các pixel trên ảnh Hit: Pixel bất kỳ trên phần tử cấu trúc cho phủ một pixel trên ảnh Tất cả các theo tác xử lý morphological đều dựa trên ý tưởng cơ bản này 7 of 39 Phần tử cấu trúc Phần tử cấu trúc có thể có kích thước và hình dạng bất kỳ Tuy nhiên, chúng ta sẽ sử dụng phần tử cấu trúc vuông với tâm ứng pixel ở giữa 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 8 of 39 Fitting & Hitting 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 B C A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Structuring Element 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 Structuring Element 2 9 of 39 Các thao tác cơ bản Về cơ bản, xử lý morphological giống lọc không gian Phần tử cấu trúc dịch qua mỗi pixel trên ảnh ban đầu và tạo ra pixel ở ảnh sau khi xử lý Giá trị của pixel tạo ra phụ thuộc vào thao tác thực hiện Có hai thao tác morphological cơ bản: erosion và dilation 10 of 39 Erosion Erosion của ảnh f sử dụng phần tử cấu trúc s được định nghĩa bởi f  s Phần tử cấu trúc được định vị tại vị trí (x, y) trên ảnh và giá trị mới tại vị trí này được xác định bởi qui tắc : otherwise 0 fits if 1 ),( fs yxg [...]... tượng nối nhau Erosion can split apart Erosion có thể loại bỏ các extrusions Watch out: Erosion làm mỏng đối tượng 16 of 39 Dilation Dilation ủa ảnh f với phần tử cấu trúc s như định nghĩa sau f s Phần tử cấu trúc được định vị tại (x, y) và giá trị mới của điểm ảnh được xác định bởi: g ( x, y) 1 if s hits f 0 otherwise 17 of 39 Ví dụ Dilation Original Image Processed Image Structuring Element 18 of 39... from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 31 of 39 Ví dụ xử lý Morphological 32 of 39 Các thuật toán Morphological Sử dụng các kỹ thuật ở trên, chúng ta có thể xét đến các thuật toán morphological thú vị: – Tách biên – Lấp đầy các vùng Và các thuật toán khác: – Tách các thành phần kết nối – Làm mỏng/dày – Tách xương ảnh Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)... biên của một đối tượng thường rất thú vị Biên của đối tượng có thể biểu diễn β(A) = A – (AB) Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 34 of 39 Ví dụ tách biên Ví dụ ảnh ban đầu và ảnh tách biên sử dụng phần tử cấu trúc vuông có kích thước 3*3 Original Image Extracted Boundary Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 35 of 39 Lấp đầy vùng Với một... dilations tạo ra các thao tác morphological thú vị Thao tác kết hợp hay dùng gồm: – Opening – Closing Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 23 of 39 Opening Mở (opening) của một ảnh f sử dụng phần tử cấu trúc s, ký hiệu f ○ s gồm phép erosion, tiếp theo là phép dilation f ○ s = (f s) s Original shape After erosion Chú ý : sử dụng phần tử cấu trúc dạng đĩa After dilation (opening)... Processed Image Structuring Element 26 of 39 Ví dụ Opening Original Image Processed Image Structuring Element Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) 27 of 39 Closing Closing của ảnh f sử dụng phần từ cấu trúc s, được định nghĩa f • s gồm thao tác dilation, tiếp theo là erosion f • s = (f s)s Original shape After dilation Note a disc shaped structuring element is used After erosion . bản, xử lý morphological giống lọc không gian Phần tử cấu trúc dịch qua mỗi pixel trên ảnh ban đầu và tạo ra pixel ở ảnh sau khi xử lý Giá trị của pixel tạo ra phụ thuộc vào thao tác thực hiện Có. sau, chúng ta giả thiết là đã thực hiện phân đoạn ảnh và 0 biểu diễn các pixel nền, 1 biểu diễn các pixel của các đối tượng 4 of 39 Morphology là gì? Xử lý ảnh Morphological (or morphology). XỬ LÝ ẢNH SỐ Xử lý hình thái học (Morphological) 2 of 39 Nội dung Sau khi phân đoạn, chúng ta có thể sử