Giáo trình xử lý ảnh (HCMUTE)

TS. NGUYỄN THANH HẢI

GIÁO TRÌNH

XỬ LÝ ẢNH
(Giáo trình dành cho sinh viên ngành Điện - Điện tử)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH


TS. NGUYỄN THANH HẢI

GIÁO TRÌNH

XỬ LÝ ẢNH
(Ngành Điện - Điện Tử)

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2014

GIÁO TRÌNH

XỬ LÝ ẢNH
Nhà xuất bản ĐHQG-HCM và tác giả/đối tác liên kết giữ bản quyền
Copyright

©

©

by VNU-HCM Publishing House and author/co-partnership
All rights reserved

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

Xuất bản năm 2014

LỜI NÓI ĐẦU
Sự ra đời của xử lý ảnh và những ứng dụng của nó là rất cần thiết
cho cuộc sống. Xử lý ảnh đã có từ rất lâu và đã được vận dụng trong
những lĩnh vực như dân sự, quân sự, y tế và nhiều lĩnh vực khác. Tuy
nhiên, mới chỉ khoảng một thập niên trở lại đây, kiến thức xử lý ảnh mới
được đưa vào để giảng dạy tại một vài trường đại học tại Việt Nam nhưng
cũng chỉ hạn chế ở cấp bậc cao học, còn bậc đại học thì cũng chỉ mới có ở
một vài trường lớn tại Thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội. Tuy nhiên, với
việc phát triển rất nhanh của xã hội, nhu cầu áp dụng công nghệ xử lý ảnh
vào cuộc sống ngày càng lớn, do vậy, những năm gần đây, bậc đại học tại
các trường cũng đưa chương trình xử lý ảnh vào để dạy cho sinh viên.
Hiện nay, có nhiều đề tài liên quan đến xử lý ảnh được các sinh viên đại
học, học viên cao học và các nghiên cứu sinh nghiên cứu và thực hiện.
Nhằm phục vụ cho việc giảng dạy những kiến thức cơ bản cũng
như một số gợi ý về ứng dụng xử lý ảnh, giáo trình Xử lý ảnh được biên
soạn chủ yếu là xử lý ảnh số với những ví dụ được viết bằng Matlab ra
đời. Giáo trình này nhằm mục đích giúp sinh viên đại học và học viên
cao học có những kiến thức cơ bản về xử lý ảnh cũng như áp dụng kết
quả sau khi xử lý ảnh cho những ứng dụng cụ thể nhằm phát triển những
ứng dụng thực tế.
Giáo trình này gồm những phần như sau:
Chương 1: giới thiệu về xử lý ảnh cũng như môi trường Matlab để
xử lý cho ra những kết quả mong muốn.
Chương 2: trình bày những kiến thức cơ bản về ảnh và những toán
tử liên quan cho xử lý ảnh số.
Chương 3: giới thiệu về những phép biến đổi ảnh như biến đổi
Fourier và biến đổi Wavelet.
Chương 4: trình bày kỹ thuật lọc ảnh trong miền tần số và không
gian.
Chương 5: giới thiệu phép tăng cường ảnh vận dụng phép xử lý
điểm và xử lý mặt nạ.
Chương 6: trình bày kỹ thuật phân đoạn ảnh và dò biên.
Chương 7: trình bày một vài thuật toán liên quan đến trích đặc
trưng và nhận dạng.
3


...

...
T, S)
trong đó P: ma trận các phần tử ngõ vào, T: ma trận các phần tử
ngõ ra, S: kích thước các lớp ẩn.
Tiếp theo, mạng được huấn luyện dùng hàm train
[neto] = train(net,P,T)
Sau khi đã có mạng neto, dùng hàm sim để phân loại
res = sim(neto,dtest)
trong đó dtest là ngõ vào cần phân loại, res là kết quả phân loại.
BÀI TẬP CHƯƠNG 7
7.1. Thu nhận ảnh của 3 người. Thực hiện phân tích thành phần chính
PCA để tìm vector đặc trưng.
7.2. Sử dụng mạng nơ-ron 3 lớp (lớp ngõ vào, lớp ẩn, lớp ngõ ra) thực
hiện huấn luyện và nhận dạng từ kết quả bài 7.1.
7.3. Trình bày hướng phát triển để thực hiện phân loại SVM trong
trường hợp nhiều hơn hai đặc trưng cần phân loại.

170

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Nguyễn Quang Hoan, Xử lý ảnh, lưu hành nội bộ, Học viện Công
nghệ Bưu chính Viễn thông, 2006.

2.

Đỗ Năng Tòan, Phạm Việt Bình, Xử lý ảnh, Giáo trình môn học, Đại
học Thái Nguyên, Khoa Công nghệ thông tin, 2007.

3.

Maria Petrou, Panagiota Bosdogianni, Image Processing: The
Fundamentals, John Wiley &amp Sons Ltd, 1999.

4.

William K. Pratt, Digital Image Processing, John Wiley &amp Sons,
Inc., 2001.

5.

Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Digital Image Processing,
The Third Edition,Prentice Hall, 2008.

6.

Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Digital Image Processing
Using Matlab, Prentice Hall, 2004.

7.

Kayvan N., Robert S., Biomedical Signal and Image Processing,
Taylor and Francis Group, 2006.

171

GIÁO TRÌNH

XỬ LÝ ẢNH
TS. NGUYỄN THANH HẢI
NHÀ XUẤT BẢN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Khu Phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, TPHCM
Số 3, Công trường Quốc tế, Quận 3, TP Hồ Chí Minh
ĐT: 38239171 – 38225227 - 38239172
Fax: 38239172 - Email: [email protected]
*****
PHÒNG PHÁT HÀNH NHÀ XUẤT BẢN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Số 3 Công trường Quốc tế - Quận 3 – TPHCM
ĐT: 38239170 – 0982920509 – 0913943466
Fax: 38239172 – Website: www.nxbdhqghcm.edu.vn
*****

Chịu trách nhiệm xuất bản:
NGUYỄN HOÀNG DŨNG
Chịu trách nhiệm nội dung:
NGUYỄN HOÀNG DŨNG
Tổ chức bản thảo và chịu trách nhiệm về tác quyền
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
Biên tập:
PHẠM ANH TÚ
Sửa bản in:
THÙY DƯƠNG
Trình bày bìa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
Mã số ISBN: 978-604-73-2582-5

Số lượng 300 cuốn khổ 16 x 24cm.
Số đăng ký kế hoạch xuất bản: 1007-2014/CXB/05-13/ĐHQGTPHCM.
Quyết định xuất bản số: 107 ngày 28/05/2014 của NXB ĐHQGTPHCM.
In tại Công ty TNHH In và Bao bì Hưng Phú.
Nộp lưu chiểu quý III năm 2014.

ISBN: 978-604-73-2582-5

9 786047 325825