Báo cáo thực tập- Trần Phương Thảo- Nhóm 2- D08XLTH2

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: Ts. NGÔ ĐỨC THIỆN

Nhóm Sinh viên thực hiện: TRẦN PHƯƠNG THẢO

Nhóm: 2

Lớp: D08XLTH2

Hà Nội, tháng 7 /2012

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Ts. NGÔ ĐỨC THIỆN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

PHẦN 1: BÁO CÁO THỰC TẬP CHUNG TẠI CÔNG TY TNHH CÁC HỆ THỐNG

VIỄN THÔNG VNPT-FUJITSU (VFT)

PHẦN 2: BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN SÂU “ PHÁT HIỆN ĐƯỜNG BIÊN

ẢNH”

Giảng viên hướng dẫn : Ts. NGÔ ĐỨC THIỆN

Sinh viên thực hiện : TRẦN PHƯƠNG THẢO

Nhóm : 2

Lớp : D08XLTH2

Hà Nội, tháng 7/2012

SVTH: TR N PH NG TH O – Nhóm2- D08XLTH2Ầ ƯƠ Ả Page 1


MỤC LỤC

PHẦN 1: BÁO CÁO THỰC TẬP CHUNG TẠI CÔNG TY TNHH CÁC HỆ THỐNG VIỄN

THÔNG VNPT-FUJITSU (VFT)..............................................................4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN AN TOÀN LÀM VIỆC................................................4

1. Nội quy..................................................................................................................4

1.1 . Thời gian làm việc..............................................................................................41.2. Thời gian nghỉ ngơi.............................................................................................4

2. Trật tự trong doanh nghiệp................................................................................6

3. An toàn lao động..................................................................................................6

4. Trách nhiệm vật chất và hình thức kỷ luật.......................................................7

4.1. Trách nhiệm vật chất............................................................................................74.2. Các hình thức kỷ luật...........................................................................................8

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THH VNPT – FUJITSU.....................9

1. Sứ mệnh hoạt động của công ty..........................................................................9

2. Tổng quan về Công ty VNPT- FUJITSU.........................................................10

2.1. Giới thiệu chung về sản xuất................................................................................102.2 Các kỹ thuật truyền dẫn áp dụng............................................................................11

2.2.1. Kỹ thuật truyền dẫn cận đồng bộ PHD..............................................................112.2.2 Kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ SDH....................................................................11

PHẦN 2: BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN SÂU “ PHÁT HIỆN ĐƯỜNG BIÊN

ẢNH”.....................................................................................................................................14

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH & BIÊN........................................14

1. Tổng quan về xử lý ảnh.....................................................................................14

1.1. Định nghĩa xử lý ảnh..........................................................................................141.2 Các bước cơ bản trong xử lý ảnh............................................................................14

2. Tổng quan về biên..............................................................................................15

2.1 Định nghĩa.......................................................................................................152.2. Các loại biên cơ bản..........................................................................................16

3. Vai trò của biên trong nhận dạng.....................................................................16

CHƯƠNG 2 - CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN ĐƯỜNG BIÊN.....................18

Quy trình phát hiện biên.............................................................................................18

1. Kỹ thuật phát hiện biên trực tiếp.....................................................................19

1.1 Kỹ thuật Gradient..............................................................................................191.2. Toán tử la bàn..................................................................................................221.3 Kỹ thuật Laplace...............................................................................................25



1.3.1 Tách sườn theo ảnh Canny.............................................................................261.3.2 Dò biên theo quy hoạch động..........................................................................27

2. Kỹ thuật phát hiện biên gián tiếp....................................................................29

2.1. Một số khái niệm cơ bản.....................................................................................292.2. Chu tuyến của một đối tượng ảnh..........................................................................292.3. Thuật toán dò biên tổng quát...............................................................................30

3. Một số phương pháp khác.................................................................................31

CHƯƠNG 3 - MỘT SỐ THUẬT TOÁN TÌM BIÊN ẢNH TRONG MATLAB...33

1. Lấy biên theo toán tử Robert............................................................................33

2. Lấy biên theo toán tử Sobel..........................................................................................333. Lấy biên theo toán tử Prewitt...........................................................................34

4. Lấy biên theo Laplace.......................................................................................34

KẾT LUẬN..................................................................................................................36



PHẦN 1: BÁO CÁO THỰC TẬP CHUNG TẠI CÔNG TY TNHH CÁC HỆ THỐNG VIỄN THÔNG VNPT-FUJITSU (VFT)

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN AN TOÀN LÀM VIỆC

1. Nội quy

1.1 . Thời gian làm việc

- Đối với khối phòng, ban thời giờ làm việc không quá 8 giờ trong ngày hoặc 40 giờ trong

tuần. Giờ làm việc theo quy định chung của Nhà nước và UBND thành phố.

- Thời giờ làm việc của công nhân trực tiếp lao động, sản xuất không quá 8 giờ trong ngày

hoặc 48 giờ trong tuần. Giờ làm việc cụ thể được quy định theo ca sản xuất.

- Người lao động và người sử dụng lao động có thể thoả thuận làm thêm giờ, nhưng không

quá 4 giờ trong ngày, 200 giờ trong một năm.

- Thời giờ làm việc hàng ngày được rút ngắn từ 1 đến 2 giờ đối với những người làm các

công việc đặc biệt nặng nhọc, nguy hiểm theo danh mục do Bộ Lao động- Thương binh xã

hội, Bộ Ytế ban hành.

- Thời giờ làm việc ban đêm tính từ 22 gìơ đến 6 giờ.

1.2. Thời gian nghỉ ngơi

- Người lao động làm việc 8 giờ liên tục thì được nghỉ ít nhất nửa (1/2 ) giờ, tính vào giờ

làm việc.

- Người làm ca đêm được nghỉ giữa ca ít nhất 45 phút, tính vào giờ làm việc.

- Người lao động làm việc theo ca được nghỉ ít nhất 12 giờ trước khi chuyển sang ca khác.

- Mỗi tuần người lao động được nghỉ ít nhất 01 ngày (24 giờ liên tục) vào chủ nhật.

- Trong trường hợp đặc biệt do yêu cầu công việc mà không thể bố trí nghỉ hàng tuần được

thì người sử dụng lao động phải đảm bảo cho người lao động được nghỉ bình quân ít nhất

04 ngày trong một tháng.

Người lao động được nghỉ làm việc, hưởng nguyên lương những ngày lễ sau:

Tết Dương lịch: một ngày(ngày 1 tháng 1 dương lịch).

Tết Âm lịch: bốn ngày(một ngày cuối năm và ba ngày đầu năm âm lịch).



Ngày Chiến thắng: một ngày (ngày 30 tháng 4 dương lịch)

Ngày Quốc tế lao động: một ngày (ngày 01 tháng 5 dương lịch)

Ngày Quốc khánh: một ngày (ngày 2 tháng 9 dương lịch)

Quốc lễ giỗ Tổ Vua Hùng: một ngày (ngày 10 tháng 3 âm lịch)

Nếu những ngày nghỉ nói trên trùng vào ngày nghỉ hàng tuần thì người lao động được nghỉ

bù vào ngày tiếp theo.

Người lao động có 12 tháng làm việc tại Công ty thì được nghỉ hàng năm, hưởng nguyên

lương theo quy định sau:

12 ngày làm việc, đối với người làm công việc trong điều kiện bình thường.

14 ngày làm việc, đối với người làm công việc nặng nhọc, độc hại, nguy hiểm.

Nếu làm việc chưa đủ 12 tháng, thì ngày nghỉ hàng năm được tính tương ứng số

tháng làm việc trong năm. (Không áp dụng đối với người lao động hợp đồng theo

mùa vụ).

- Số ngày nghỉ hàng năm được tăng thêm theo thâm niên làm việc tại Công ty, cứ tròn năm

năm được nghỉ thêm một ngày.

- Thời gian đi đường: Ngoài ngày nghỉ hàng năm, nếu thời gian đi đường(cả đi và về) trên

02 ngày, thì ngày thứ 3 trở đi sẽ được tính thêm vào thời gian nghỉ.

- Số ngày nghỉ hàng năm của năm nào thì nghỉ hết trong năm đó, có thể nghỉ 2, 3 lần gộp

lại đủ số ngày nghỉ của năm, nhưng không được tính thêm ngày đi đường.

Việc nghỉ hàng năm của CBCNV, người lao động phải được cân đối để đảm bảo hoàn

thành kế hoạch sản xuất kinh doanh của Công ty. Trường hợp cần nghỉ đột xuất phải được

sự đồng ý của Giám đốc Công ty.

Nghỉ về việc riêng, nghỉ không hưởng lương:

- Người lao động được nghỉ về việc riêng mà vẫn hưởng nguyên lương trong những trường

hợp sau đây:

Kết hôn: nghỉ 3 ngày.

Con kết hôn: nghỉ 1 ngày.

Bố mẹ (cả hai bên chồng và vợ) chết, vợ hoặc chồng chết, con chết: nghỉ 3 ngày.



2. Trật tự trong doanh nghiệp

Tất cả CBNV, người lao động đến nơi làm việc đúng giờ, sử dụng hết thời gian làm

việc cho sản xuất và công tác. Không làm việc riêng trong thời gian làm việc, không

làm trở ngại đến công việc của những đồng nghiệp xung quanh.

Những nơi làm việc theo ca, vận hành các trang thiết bị chuyên dùng hiện đại, cấm

người lao động tự rời bỏ vị trí hay máy móc thiết bị. Trường hợp hết giờ làm việc mà

người làm thay chưa đến, phải báo cáo người phụ trách đề xử lý.

Trong giờ làm việc không được tiếp khách riêng, không sử dụng các trang thiết bị

văn phòng vào mục đích cá nhân. Trường hợp đặc biệt phải được phép của người

phụ trách trực tiếp và phải tuân theo những quy định của Công ty.

Hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao đúng thời hạn, khi gặp khó khăn trở ngại phải

báo cáo với người phụ trách để xin ý kiến chỉ đạo giải quyết kịp thời.

3. An toàn lao động

Người sử dụng lao động có trách nhiệm trang bị đầy đủ phương tiện bảo hộ lao động,

đảm bảo an toàn lao động, vệ sinh lao động và cải thiện điều kiện sản xuất, công tác

cho người lao động.Người lao động phải tuân thủ các quy định về an toàn lao động,

vệ sinh công nghiệp và nội quy lao động của Công ty.

Việc sản xuất, bảo quản, vận chuyển các loại máy móc thiết bị, vật tư, chất thải bùn

rác phải được thực hiện theo đúng quy định về an toàn và vệ sinh lao động. Đối với

các thiết bị, vật tư có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động, phải được khai báo

đăng ký và xin cấp giấy phép với các cơ quan Nhà nước chuyên ngành.

Phải thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ phương tiện, máy móc thiết bị, nhà

xưởng theo tiêu chuẩn an toàn vệ sinh lao động. Hằng ngày sau ca làm việc phải tiến

hành lau chùi, bảo quản thu dọn và sắp xếp dụng cụ sản xuất vào nơi quy định.

Nơi làm việc, nơi đặt máy móc thiết bị phải có nội quy hướng dẫn về việc sử dụng và

an toàn lao động, vệ sinh lao động để mọi người dễ thấy, dễ đọc nhằm đảm bảo an

toàn cho người và tài sản.

Trong trường hợp nơi làm việc hoặc máy móc thiết bị có nguy cơ gây ra tai nạn lao

động, người sử dụng lao động phải thực hiện ngay những biện pháp khắc phục hoặc



ra lệnh ngừng hoạt động tại nơi làm việc đó hoặc ngừng hoạt động của thiết bị đó

cho tới khi nguy cơ xẩy ra tai nạn lao động được khắc phục.

Người lao động có quyền từ chối công việc hoặc rời bỏ nơi làm việc khi thấy rõ nguy

cơ xẩy ra tai nạn lao động đe doạ nghiêm trọng tính mạng hoặc sức khoẻ của mình

và phải báo ngay với người trực tiếp phụ trách. Người sử dụng lao động không được

buộc người lao động tiếp tục làm công việc đó hoặc trở lại nơi làm việc có nguy cơ

xảy ra tai nạn lao động mà chưa khắc phục được.

Nơi làm việc có yếu tố nguy hiểm , độc hại dễ gây tai nạn lao động phải được người

sử dụng lao động trang bị phương tiện kỹ thuật, bảo hộ lao động thích hợp để bảo

đảm ứng cứu kịp thời khi xảy ra tai nạn lao động hoặc ngăn chặn tai nạn lao động

xảy ra.

Người lao động làm công việc có yếu tố nguy hiểm, độc hại, dễ gây tai nạn lao động

phải được cấp đầy đủ bảo hộ lao động bảo vệ cá nhân như quần áo, găng tay, ủng,

giầy… và phải có trách nhiệm quản lý, sử dụng các trang thiết bị đó trong khi làm

việc theo quy định.Người sử dụng lao động phải đảm bảo trang bị các phương tiện

bảo vệ cá nhân đạt tiêu chuẩn chất lượng và quy cách theo quy định của Nhà nước.

Khi tuyển dụng và xắp xếp lao động, người sử dụng lao động phải căn cứ vào tiêu

chuẩn sức khoẻ quy định, tổ chức hướng dẫn, huấn luyện cho người lao động về

những nội quy, quy định, biện pháp làm việc về an toàn lao động, vệ sinh lao động

và những khả năng tai nạn cần đề phòng của tong người lao động.

4. Trách nhiệm vật chất và hình thức kỷ luật

4.1. Trách nhiệm vật chất

- Mọi CBCNV và người lao động nếu vì thiếu tinh thần trách nhiệm làm hư hang, mất mát

tài sản, trang thiết bị hoặc hành vi khác gây thiệt hại cho tài sản của Nhà nước, của Công ty

thì phải bồi thường theo giá trị hiện vật hoặc chịu trách nhiệm theo quy định của pháp luật.

- Người lao động làm mất dụng cụ, thiết bị, làm mất các tài sản khác do Công ty giao hoặc

tiêu hao vật tư quá mức cho phép thì tuỳ trường hợp cụ thể phải bồi thường thiệt hại một

phần hay toàn bộ theo giá thị trường. Nếu gây thiệt hại không nghiêm trọng do sơ xuất thì

sẽ bị xử lý theo quy định tại Điều 60 của Bộ luật Lao động. Nếu gây thiệt hại nhưng ở

trường hợp bất khả kháng thì không bị xử lý.



4.2. Các hình thức kỷ luật

Người vi phạm kỷ luật lao động, tuỳ theo mức độ phạm lỗi bị xử lý một trong những hình

thức sau đây:

Khiển trách

Chuyển làm công việc khác:

Xử lý sa thải được

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THH VNPT – FUJITSU



Công ty TNHH các Hệ Thống Viễn Thông VNPT-FUJITSU là đơn vị sản xuất, kinh

doanh, cung cấp các thiết bị, dịch vụ, tư vấn trong lĩnh vực bưu chính viễn thông và tin

học

1. Sứ mệnh hoạt động của công ty

Sản xuất, cung cấp thiết bị viễn thông, công nghệ thông tin

- Sản xuất, kinh doanh, xuất nhập khẩu thiết bị Viễn thông, công nghệ thông tin

bao gồm thiết bị truyền dẫn quang, truyền dẫn vô tuyến, thiết bị truy nhập, thiết

bị đầu cuối, máy trạm, máy chủ, các thiết bị mạng

- Kinh doanh, xuất nhập khẩu các phần mềm bao gồm các hệ thống quản lý mạng,

phần mềm ứng dụng

- Kinh doanh, xuất nhập khẩu các vật tư khác phục vụ mạng viễn thông và công

nghệ thông tin

Sản xuất thiết bị phục vụ mạng viễn thông, công nghệ thông tin

- Sản xuất các thiết bị phụ trợ mạng viễn thông như các phụ kiện cơ khí, tủ rack,

cầu cáp.

- Gia công, xuất khẩu phần mềm ứng dụng.

- Sản xuất, phát triển phần mềm ứng dụng trong các lĩnh vực quản lý khai thác và

dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng viễn thông.

Phát triển cơ sở hạ tầng, thiết bị viễn thông, công nghệ thông tin

- Các thiết bị viễn thông, công nghệ thông tin: như truyền dẫn quang, viba, truy

nhập đa truy nhập

- Cho thuê cơ sở hạ tầng hệ thống phủ sóng (In-Building Coverage) trong các tòa

nhà cao tầng, nhà ga, hầm… phục vụ mạng di động, mạng không dây.

Cung cấp dịch vụ trong lĩnh vực Viễn thông, công nghệ thông tin



- Cung cấp dịch vụ lắp đặt các hệ thống viễn thông, công nghệ thông tin như: lắp

đặt truyền dẫn quang, thiết bị truy nhập, thiết bị vi ba, thiết bị cho mạng di động,

nguồn, … và các hệ thống phụ trợ khác.

- Bảo trì bảo dưỡng thiết bị viễn thông: truyền dẫn quang, truyền dẫn viba,

DSLAM, BRAS, Server…

- Sửa chữa các thiết bị viễn thông, tin học, nguồn

- Cung cấp nhân lực chất lượng cao cho các dự án

Cung cấp dịch vụ tư vấn, thiết kế trong lĩnh vực viễn thông, tin học

- Lập dự án, thiết kế, tư vấn, đào tạo, chuyển giao chông nghệ mạng viễn thông,

công nghệ thông tin.

2. Tổng quan về Công ty VNPT- FUJITSU

2.1. Giới thiệu chung về sản xuất

Công ty VFT có dây truyền sản xuất hiện đại, đồng bộ từ hãng Fujitsu . Giao diện với hệ

thống CAD/CAM trên dây truyền sản phẩm . Hệ thống lắp ráp tự động với công nghệ

lắp đặt bề mặt (SMT). Phương thức kiểm nghiệm chức năng được hỗ trợ bởi máy tính

Quản lý sản xuất đồng bộ theo tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO9001:2000



2.2 Các kỹ thuật truyền dẫn áp dụng

2.2.1. Kỹ thuật truyền dẫn cận đồng bộ PHD

Vì các luồng 2Mbit/s được tạo ra từ các thiết bị ghép kênh khác nhau, nên tốc độ bit có

khác nhau một chút. Do đó, trước khi ghép các luồng này thành một luồng tốc độ cao hơn

phải hiệu chỉnh cho tốc độ bit của chúng bằng nhau, tức là phải chèn thêm các bit giả. Mặc

dù tốc độ các luồng đầu vào là như nhau, nhưng phía thu không thể nhận biết được vị trí của

các luồng đầu vào trong luồng đầu ra. Kiểu ghép kênh như vậy gọi là cận đồng bộ (Ple-

sioSynchronous).

Nhược điểm

- Việc tách/xen các luồng 2Mbit/s phức tạp làm giảm độ tin cậy cũng như chất

lượng của hệ thống.

- Khả năng giám sát và quản lý mạng kém. Do trong các khung tín hiệu PDH

không đủ các byte nghiệp vụ để cung cấp thông tin cho điều khiển, quản lý, giám

sát và bảo dưỡng hệ thống.

- Tốc độ bit của PDH không cao (tốc độ bit cao nhất được chuẩn hoá là 140Mbit/s

trên mạng viễn thông quốc tế) không thể đáp ứng cho nhu cầu phát triển các dịch

vụ băng rộng hiện tại và trong tương lai.

- Thiết bị PDH cồng kềnh, các thiết bị ghép kênh và thiết bị đầu cuối thường độc

lập nhau.

Các mặt hạn chế trên của PDH sẽ được khắc phục khi sử dụng phân cấp truyền dẫn

đồng bộ SDH.

2.2.2 Kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ SDH

a. Giới thiệu

Để hiểu đúng khái niệm về SDH/SONET, trước hết ta cần hiểu đúng thế nào là đồng bộ,

không đồng bộ và cận đồng bộ. Trong tập các tín hiệu đồng bộ, việc chuyển tiếp số liệu

trong tín hiệu xảy ra ở chính xác cùng một tốc độ. Tuy nhiên vẫn có sự lệch pha giữa những

lần chuyển giao của hai tín hiệu, và sự lệch pha này nằm trong giới hạn cho phép. Sự lệch

pha này có thể do suy hao, trễ thời gian hay jitter trong mạng truyền dẫn. Trong mạng đồng



bộ, tất cả các đồng hồ đều tham chiếu đến một đồng hồ chuẩn cơ sở PRC. Độ chính xác của

PRC là 10-12 – 10-11và được lấy từ đồng hồ nguyên tử Cesium.

Hai tín hiệu số là cận đồng bộ nếu sự chuyển tiếp xảy ra gần như ở cùng tốc độ, và bất kỳ

sự thay đổi nào cũng được cưỡng bức trong một giới hạn nhỏ. Ví dụ nếu có hai mạng tương

tác với nhau, xung đồng hồ của chúng có thể lấy từ hai PRC khác nhau. Mặc dù các PRC

này vô cùng chính xác, nhưng vẫn có sự khác nhau giữa hai loại. Điều này gọi là sự sai

khác cận đồng bộ.

Trong trường hợp mạng không đồng bộ, sự chuyển giao tín hiệu không nhất thiết phải xảy

ra ở cùng tốc độ. Trong trường hợp này, không đồng bộ có nghĩa là sai khác giữa hai đồng

hồ lớn hơn sai khác cận đồng bộ. Ví dụ, nếu hai đồng hồ lấy từ dao động thạch anh tự do,

chúng được gọi là không đồng bộ. Phân cấp số cận đồng bộ SDH và mạng quang đồng bộ

SONET chỉ một tập hợp các tốc độ truyền dẫn bằng cáp sợi quang có thể truyền tải tín hiệu

số với dung lượng khác nhau.

Người ta chấp nhận rộng rãi rằng một phương thức ghép kênh mới có thể được đồng bộ

và không chỉ dựa trên việc chèn bit, gọi là PDH, mà còn dựa trên việc chèn byte, là các cấu

trúc ghép kênh từ 64kbit/s đến tốc độ cơ sở 1,544kbit/s (1,5Mbit/s) và 2,048kbit/s (2Mbit/s).

SDH được định nghĩa bởi Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI), được sử dụng ở

rất nhiều nước trên thế giới. Nhật Bản và Bắc Mỹ cũng xây dựng các tiêu chuẩn về SDH

riêng. SONET do Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ phát triển và được ứng dụng ở Bắc Mỹ.

Tiêu chuẩn mới xuất hiện lần đầu tiên là SONET do công ty Bellcore (Mỹ) đưa ra, được

chỉnh sửa nhiều lần trước khi trở thành tiêu chẩn SDH quốc tế. Cả SDH và SONET được

giới thiệu rộng rãi giữa những năm 1988 và 1992. SDH được định nghĩa bởi Viện tiêu

chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI), được sử dụng ở rất nhiều nước trên thế giới. Nhật Bản

và Bắc Mỹ cũng xây dựng các tiêu chuẩn về SDH riêng. SONET do Viện tiêu chuẩn quốc

gia Hoa Kỳ phát triển và được ứng dụng ở Bắc Mỹ.

Hầu hết tất cả các hệ thống truyền dẫn quang hiện nay trong mạng công cộng đều dùng

SONET và SDH. Chúng được mong đợi sẽ thống trị môi trường truyền dẫn trong 10 năm,

như công nghệ PDH đi trước đã làm được trong 20 năm (và hiện vẫn còn được sử dụng, dù

rất ít). Trong khi tốc độ bit của với mạng đường trục được kỳ vọng vượt qua 40Gbit/s thì



các tốc độ nhỏ hơn hoặc bằng 155Mbit/s đã được dùng rất rộng rãi trong các mạng truy

nhập.

b. Các cơ chế bảo vệ

Có hai cơ chế bảo vệ trong mạng SDH: bảo vệ tuyến tính và bảo vệ mạch vòng.

Bảo vệ tuyến tính

Đây là hình thức dự phòng đơn giản nhất, còn gọi là bảo vệ 1+1. ở đây, mỗi đường

làm việc được bảo vệ bởi một đường bảo vệ. Việc chuyển sang đường bảo vệ xảy ra khi xác

định được lỗi như là mất tín hiệu LOS. Cấu trúc 1+1 là dự phòng 100% khi mỗi đường làm

việc có một đường bảo vệ. Nhưng do vấn đề kinh tế, nên người ta thường sử dụng cơ cấu

1:N, nhất là những đường truyền có khoảng cách xa. Theo cách này, vài đường làm việc

được bảo vệ bằng một đường dự phòng. Các đường dự phòng có thẻ sử dụng cho các lưu

lượng có độ ưu tiên thấp và có thể bị ngắt đi khi đướngự phòng thay thế cho các đường làm

việc bị lỗi. Cơ cấu bảo vệ 1+1 và 1:N được tiêu chuẩn hóa trong khuyến nghị G.783 của

ITU-T.

Hình 5. Sơ đồ bảo vệ tuyến tính

Bảo vệ mạch vòng

Bảo vệ mạch vòng có nhiều ưu điểm hơn so với bảo vệ tuyến tính. Một mạch vòng bảo vệ

là cách đơn giản nhất và hiệu quả nhất khi có một số phần tử mạng liên kết với nhau. Có

nhiều cơ cấu bảo vệ được dùng cho loại mạng này, song chỉ có một số cơ cấu được tiêu

chuẩn hóa theo khuyến nghị G.841 ITU-T. Có 2 loại cơ cấu mạch vòng là vòng đơn hướng

và vòng hai hướng.



PHẦN 2: BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN SÂU “ PHÁT HIỆN ĐƯỜNG BIÊN ẢNH”

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH & BIÊN

1. Tổng quan về xử lý ảnh

1.1. Định nghĩa xử lý ảnh

Quá trình xử lý nhận dạng ảnh được xem như là quá trình thao tác ảnh đầu vào nhằm

cho ra kết quả mong muốn. Kết quả đầu ra của một quá trình xử lý ảnh có thể là một ảnh

“tốt hơn” hoặc một kết luận.

Hình 1. Quá trình xử lý ảnh

Mục tiêu của xử lý ảnh có thể chia làm ba hướng như sau:

Xử lý ảnh ban đầu để cho ra một ảnh mới tốt hơn theo một mong muốn của

người dùng (ví dụ: ảnh mờ cần xử lý để được rõ hơn).

Phân tích ảnh để thu được thông tin nào đó giúp cho việc phân loại và nhậnbiết ảnh

(ví dụ: phân tích ảnh vân tay để trích chọn các đặc trưng vân tay).

Từ ảnh đầu vào mà có những nhận xét, kết luận ở mức cao hơn, sâu hơn (ví dụ: ảnh

một tai nạn giao thông phác hoạ hiện trường tai nạn).

1.2 Các bước cơ bản trong xử lý ảnh

Quá trình xử lý một ảnh đầu vào nhằm thu được một ảnh đầu ra mong muốn

thường phải trải qua rất nhiều bước khác nhau. Các bước cơ bản của một quá trình

xử lý ảnh được thể hiện thông qua hình sau:


Ảnh Xử lý ảnhẢnh tốt hơn

Kết luận

Thu nhận ảnh Tiền xử lý Trích chọn đặc điểm Hậu xử lýĐối sánh rút ra kết luận

Lưu trữ

Hệ quyết định


Hình 2: Các bước cơ bản trong quá trình xử lý ảnh

Thu nhận ảnh

Quá trình cho ảnh vào hệ thống thông qua các thiết bị hỗ trợ. Tùy thuộc vào các loại ảnh

ta có các phương tiện thích hợp.

Tiền xử lý

Tiền xử lý là giai đoạn đầu tiên trong xử lý ảnh số. Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý tiếp theo

trong giai đoạn này sẽ thực hiện các công đoạn khác nhau như: nâng cấp, khôi phục ảnh,

nắn chỉnh hình học, khử nhiễu v.v..

Trích chọn đặc điểm

Các đặc điểm của đối tượng được trích chọn tuỳ theo mục đích nhận dạng trong quá trình

xử lý ảnh. Trích chọn hiệu quả các đặc điểm giúp cho việc nhận dạng các đối tượng ảnh

chính xác, với tốc độ tính toán cao và dung lượng nhớ lưu trữ giảm.

Đối sánh, nhận dạng

Nhận dạng tự động, mô tả đối tượng, phân loại và phân nhóm các mẫu là những vấn đề

quan trọng trong thị giác máy. Khi biết một mẫu nào đó, để nhận dạng hoặc phân loại mẫu

đó.

2. Tổng quan về biên

2.1 Định nghĩa

Các đặc trưng của ảnh thường bao gồm các thành phần như: mật độ xám, phân bố xác

suất, phân bố không gian, biên ảnh. Biên là một vấn đề chủ yếu và đặc biệt quan trọng trong

phân tích ảnh vì các kĩ thuật phân đoạn ảnh chủ yếu dựa vào biên.

Hiện nay có nhiều định nghĩa về biên ảnh và mỗi định nghĩa được sử dụng trong một số

trường hợp nhất định. Nhưng chung ta có thể hiểu:

Điểm biên là điểm có sự thay đổi đột ngột về mức xám, tập hợp các điểm biên tạo thành

biên, hay còn gọi là đường bao của ảnh(boundary).

Mỗi một biên là một thuộc tính gắn liền với một điểm riêng biệt và được tính toán từ

những điểm lân cận nó. Đó là một biến Vector bao gồm hai thành phần:

- Độ lớn của Gadient.

- Hướng φ được quay đối với hướng Gradient ψ.



2.2. Các loại biên cơ bản

a. Biên lý tưởng

Việc phát hiện biên một cách lý tưởng là việc xác định được tất cả các đường

bao trong đối tượng. Biên là sự thay đổi đột ngột về mức xám nên sự thay đổi cấp

xám giữa các vùng trong ảnh càng lớn thì càng dễ dàng nhận ra biên.

b. Biên bậc thang

Xuất hiện khi sự thay đổi cấp xám trải rộng qua nhiều điểm ảnh. Vị trí của cạnh

được xem như vị trí chính giữa của đường dốc nối giữa cấp xám thấp và cấp xám

cao.

c. Biên thực tế

Trên thực tế, ảnh thường có biên không lý tưởng, các điểm ảnh trên ảnh thường

có sự thay đổi mức xám đột ngột và không đồng nhất, đặc biệt là ảnh nhiễu.

Trong trường hợp không nhiễu (biên lý tưởng), bất cứ một sự thay đổi cấp xám

nào cũng thông báo sự tồn tại của một biên.

3. Vai trò của biên trong nhận dạng

Đường biên là một loại đặc trưng cục bộ tiêu biểu trong phân tích nhận dạng ảnh. Người

ta sử dụng đường biên làm phân cách các vùng xám (màu) cách biệt. Ngược lại, người ta

cũng dùng các vùng ảnh để tìm đường phân cách.

Như đã đề cập tới ở phần tổng quan về một hệ thống nhận dạng và xử lý ảnh, quá trình

nhận dạng có hai giai đoạn cần thực hiện:

- Giai đoạn học: Các đặc điểm của đối tượng mẫu được lưu trữ (gọi là học mẫu) và tập

các phần tử mẫu được chia thành các lớp.

- Giai đoạn nhận dạng: Khi có đối tượng cần nhận dạng, các đặc điểm của đối tượng

sẽ được trích chọn và sử dụng hàm quyết định để xác định đối tượng cần nhận dạng

thuộc lớp nào.

Như vậy, việc nhận dạng sẽ chính xác nếu các đặc điểm được trích chọn chính xác.Trong

thực tế, các đặc điểm trích chọn phục vụ cho việc nhận dạng thường là các bất biến

[7,8,18,26,30,38,45], bởi vì vấn đề cơ bản trong bài toán nhận dạng ảnh là xác định các đối

tượng không phụ thuộc vào vị trí, kích thước và hướng quay.



Có nhiều loại bất biến được trích chọn như:

- Bất biến thống kê: Các mô men, độ lệch chuẩn của tập ảnh hay các độ đo thống kê

khác không phụ thuộc các phép biến đổi tuyến tính.

- Bất biến hình học: Số đo kích thước của các đối tượng ảnh.

- Bất biến tô-pô: Biểu diễn các cấu trúc tô-pô của các ảnh như số điểm đỉnh, số lỗ

hổng v.v..

- Bất biến đại số: Chu tuyến, phân bố của các điểm ảnh, v.v.. dựa vào các việc tổ hợp

các hệ số của đa thức mô tả đối tượng ảnh.

Các bất biến dùng trong nhận dạng thường được trích chọn từ biên, xương của đối tượng

[3,5,8,18,33,38,39,45,46,48]. Do vậy, việc nhận dạng có hiệu quả hay không phụ thuộc

nhiều vào cách biểu diễn hình dạng và mô tả của vật thể.



CHƯƠNG 2 - CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN ĐƯỜNG BIÊN

Biên là một phần đặc biệt quan trọng trong xử lý ảnh, hầu như trước khi sử dụng các thuật

toán phát hiện biên phải trải qua một bước tiền xử lý, đó là quá trình loại bỏ nhiễu. Cơ sở

của các phép toán phát hiện biên đó là quá trình biến đổi về giá trị độ sáng của các điểm

ảnh. Tại điểm biên sẽ có sự biến đổi đột ngột về mức xám, đây chính là cơ sở của kỹ thuật

phát hiện biên.

Trên cơ sở đó người ta thường sử dụng hai phương pháp phát hiện biên sau:

- Phương pháp phát hiện biên trực tiếp

- Phương pháp phát hiện biên gián tiếp

Phát hiện biên trực tiếp: Phương pháp này làm nổi biên dựa vào sự biến thiên mức xám

của ảnh. Kỹ thuật chủ yếu dùng để phát hiện biên ở đây là dựa vào sự biến đổi theo hướng.

Nếu lấy đạo hàm bậc nhất của ảnh ta có kỹ thuật Gradient, nếu lấy đạo hàm bậc hai của ảnh

ta có kỹ thuật Laplace.

Phát hiện biên gián tiếp: Nếu bằng cách nào đó ta phân được ảnh thành các vùng thì

ranh giới giữa các vùng đó gọi là biên. Kỹ thuật dò biên và phân vùng ảnh là hai bài toán

đối ngẫu nhau vì dò biên để thực hiện phân lớp đối tượng mà khi đã phân lớp xong nghĩa là

đã phân vùng được ảnh và ngược lại, khi đã phân vùng ảnh đã được phân lớp thành các đối

tượng, do đó có thể phát hiện được biên.

Phương pháp tìm biên trực tiếp thường sử dụng có hiệu quả vì ít chịu ảnh hưởng của

nhiễu. Song nếu sự biến thiên độ sáng của ảnh là không cao thì khó có thể phát hiện được

biên, trong trường hợp này việc tìm biên theo phương pháp trực tiếp tỏ ra không đạt được

hiệu quả tốt. Phương pháp tìm biên gián tiếp dựa trên các vùng, đòi hỏi áp dụng lý thuyết về

xử lý kết cấu đối tượng phức tạp, vì thế khó cài đặt, song đạt hiệu quả cao khi sự biến thiên

về cường độ sáng là nhỏ.

Quy trình phát hiện biên

ảnh vào input

Hình 3. Quy trình phát hiện biên


Lọc nhiễuLàm nổi biên

Định vị biên trích chọn biên

Out

put


Bước 1: Do ảnh ghi được thường có nhiễu, bước một là phải lọc nhiễu

Bước 2: Làm nổi biên sử dụng các toán tử phát hiện biên.

Bước 3: Định vị biên

Bước 4: Liên kết và trích chọn biên.

1. Kỹ thuật phát hiện biên trực tiếp

Phương pháp này chủ yếu dựa vào sự biến thiên độ sáng của điểm ảnh để làm nổi

biên bằng kỹ thuật đạo hàm.

Nếu lấy đạo hàm bậc nhất của ảnh: ta có phương pháp Gradient

Định nghĩa: Gradient là một vector f(x, y) có các thành phần biểu thị tốc độ thay đổi

mức xám của điểm ảnh (theo hai hướng x, y trong bối cảnh xử lý ảnh hai chiều) tức:

Trong đó dx, dy là khoảng cách giữa 2 điểm kế cận theo hướng x, y tương ứng (thực tế

chọn dx=dy=1). Đây là phương pháp dựa trên đạo hàm riêng bậc nhất theo hướng x, y.

Gradient trong gốc tọa độ góc (r, θ), với r là vector, θ là góc

1.1 Kỹ thuật Gradient

Theo định nghĩa về Gradient, nếu áp dụng nó vào xử lý ảnh, việc tính toán sẽ rất phức

tạp. Để đơn giản mà không mất tính chất của phương pháp Gradient, người ta sử dụng kỹ

thuật Gradient dùng cặp mặt nạ H1, H2 trực giao (theo 2 hướng vuông góc). Nếu định nghĩa


Hình 4. Vector gradient


g1, g2 là Gradient theo hai hướng x, y tương ứng thì biên độ g(m, n) tại điểm (m, n) được

tính:

Đặt A0 = g(m,n);

Để giảm độ phức tạp tính toán, A0 được tính gần đúng như sau:

Xét một số toán tử Gradient tiêu chuẩn như toán tử Robert, Sobel, Prewitt, đẳng hướng

(Isometric), 4-lân cận dưới đây

Toán tử Robert (1965).

Robert áp dụng công thức tính Gradient tại điểm (x, y) như hình trên Wij với mỗi điểm

ảnh I(x, y) đạo hàm theo x, y được ký hiệu tương ứng gx, gy:


Hình 5. Toán tử 4 lân cận


Các công thức kể trên được cụ thể hóa bằng các mặt nạ theo chiều x và y tương ứng

như sau:

Mặt nạ Robert

Toán tử (mặt nạ) Sobel

Toán tử Sobel được Duda và Hart [5] đặt ra năm 1973 với các mặt nạ tương tự như của

Robert nhưng cấu hình khác như sau:

Hướng ngang (x) Hướng dọc (y)

Mặt nạ Prewitt

Toán tử Prewitt đưa ra năm 1970 có dạng:


Mặt nạ đẳng hướng:



Một mặt nạ khác cũng được nêu như dưới đây gọi là mặt nạ đẳng hướng (Isometric).


Một vài nhận xét

Toán tử Prewitt có thể tách sườn tốt hơn toán tử Sobel, trong khi đó toán tử Sobel tách

các sườn trên các đường chéo tốt hơn. Mặt khác, các toán tử Robert có nhược điểm là nhạy

với nhiễu. Các toán tử Gradient và Sobel giảm nhiễu do tác dụng của lọc trung bình các

điểm lân cận. Như vậy, để đạt được kết quả mong muốn các toán tử Gradient thường được

dùng trước để làm sạch nhiễu.

Các mặt nạ của các toán tử trên có kích thước 2x2 hoặc 3x3 chiều. Các mặt nạ có số

chiều lớn hơn cũng được sử dụng. Ví dụ trong kỹ thuật phát hiện biên người ta dùng mặt nạ

5x5 cho toán tử Sobel:

Toán tử Sobel 5x5.

Các toán tử kể trên đều sử dụng các mặt nạ theo hai chiều (x, y) tức là 4 hướng (-x, y-

y, y) với mục đích cho kết quả chính xác hơn(khi mà tốc độ và bộ nhớ máy tính tốt. )

1.2. Toán tử la bàn

Kirsh đã đã đề xuất mặt nạ 8 hướng như 8 hướng của La bàn(Compass). Hình dưới là

mô hình 8 hướng và được đặt tên theo hướng địa lý và theo chiều kim đồng hồ: Đông, Đông

– Nam, Nam, Nam – Tây, Tây, Tây – Nam, Tây – Bắc, Bắc, Đông – Bắc; mỗi hướng lệch

nhau 45 độ.

Toán tử la bàn Kirsh



Có nhiều toán tử la bàn khác nhau. Ta xem xét toán tử la bàn Kirsh đặc trưng bởi tám

mặt nạ với kích thước 3x3 như sau:

Ký hiệu là Gradient theo 8 hướng như 8 mặt nạ kể trên, khi đó biên độ Gradient tại

điểm ảnh (x, y) được tính theo

- Nếu lấy theo đạo hàm bậc hai của ảnh: ta có phương pháp Laplace

Hai phương pháp này gọi chung là phương pháp dò biên cục bộ.

Toán tử la bàn khác

Ngoài toán tử la bàn Kirsh, một số toán tử la bàn khác sử dụng bộ mặt nạ 8 hướng

khác như:



Hoặc:

Trường hợp tổng quát, người ta có thể mở rộng các mặt nạ với n hướng cách đều tương

ứng với các mặt Wi; i=1, 2, …, n. Khi đó, biên độ tại hướng thứ i với mặt nạ Wi được xác

định:



3 Kỹ thuật Laplace

Để khắc phục hạn chế và nhược điểm của phương pháp Gradient, trong đó sử dụng đạo

hàm riêng bậc nhất người ta nghĩ đến việc sử dụng đạo hàm riêng bậc hai hay toán tử

Laplace. Phương pháp dò biên theo toán tử Laplace hiệu quả hơn phương pháp toán tử Gra-

dient trong trường hợp mức xám biến đổi chậm, miền chuyển đổi mức xám có độ trải rộng.

Toán tử Laplace được đĩnh nghĩa như sau:

Toán tử Laplace dùng một số mặt nạ khác nhau nhằm tính gần đúng đạo hàm riêng bậc

Các dạng mặt nạ theo toán tử Laplace bậc 3x3 có thể:

Ghi chú: Mặt nạ H1 còn cải biên bằng việc lấy giá trị ở tâm bằng 8 thay vì giá trị 4. Để

thấy rõ việc xấp xỉ đạo hàm riêng bậc 2 trong không gian 2 chiều với mặt nạ H1 làm ví dụ,

ta có thể tính gần đúng như sau:

Do đó:

Tóm lại: Kỹ thuật theo toán tử Laplace tạo đường biên mảnh (có độ rộng 1 pixel). Nhược

điểm của kỹ thuật này rất nhạy với nhiễu, do vậy đường biên thu được thường kém ổn định.



1.2.1 Tách sườn theo ảnh Canny

Bộ tách sườn ảnh theo Canny (1986) dựa trên cặp đạo hàm riêng bậc nhấtvới việc làm

sạch nhiễu. Mục này được để riêng vì đây là phương pháp tách đường biên khá phổ biến

được dùng theo toán tử đạo hàm. Như đã nói, phương pháp đạo hàm chịu ảnh hưởng lớn

của nhiễu. Phương pháp đạt hiệu quả cao khi xấp xỉ đạo hàm bậc nhất của Gauss.

Với fx, fy là đạo hàm riêng theo x,y của f.

Do vậy:

Lấy đạo hàm riêng theo x và y của G ta được:

Hình 2.5. Mô hình tính của phương pháp Canny.

Do bộ lọc Gauss là tách được, ta có thể thực hiện riêng biệt các tích chập theo x và y:

Từ đó ta có:



Với biên độ và hướng tính theo công thức trên, thuật toán được minh họa như hình H2.5

trên.

1.2.2 Dò biên theo quy hoạch động

Như trên đã nói, dò biên theo phương pháp Gradient là xác định cực trị cục bộ của

Gradient theo các hướng; còn phương pháp Laplace dựa vào các điểm không của đạo hàm

bậc hai. Phương pháp dò biên theo quy hoạch động là phương pháp tìm cực trị tổng thể theo

nhiều bước. Nó dựa vào nguyên lý tối ưu của Bellman. Nguyên lý này phát biểu như sau:

“Con đường tối ưu giữa 2 điểm cho trước cũng là tối ưu giữa 2 điểm bất kỳ nằm trên đường

tối ưu đó”.

Thí dụ, nếu C là một điểm trên con đường tối ưu giữa A và B thì đoạn CB cũng là còn

đường tối ưu từ C đến B không kể đến ta đến C bằng cách nào.

H2.6. Minh họa nguyên lý Bellman

Trong kỹ thuật này, giả sử bản đồ biên đã được xác định và được biểu diễn dưới dạng

đồ thị liên thông N chặng. Giả sử hàm đánh giá được tính theo công thức:

Với:

Xk, k=1,...,N: Biểu diễn các đỉnh đồ thị của đồ thị trong chặng thứ k;

D(x, y): Khoảng cách giữa 2 đỉnh x và y tính theo các định nghĩa tương ứng về khoảng

cách;

|g(xk)| và θ(xk) Gradient biên độ và Gradient hướng ở đỉnh xk.

α và β các hằng số không âm.



Đường bao tối ưu sẽ nhận được bằng cách nối các đỉnh xk, k=1,..., N nào đó sao cho S(x1,...,

xN, N) đạt cực đại.

Định nghĩa hàm ф như sau:

Bây giờ ta có:

Lấy N = k.

Như vậy:

Với cách này, thay vì tìm tối ưu toàn cục phức tạp của S(x1, …,xN, N), ta tìm tối ưu

của N chặng theo tối ưu 2 biến. Trong mỗi chặng, với mỗi xk tìm tối ưu, ( k x k φ. Để dễ

hình dung, xét ví dụ sau:

Giả sử có bản đồ biểu diễn bởi đồ thị liên thông. Theo phương pháp trên có 5 ) 1, ( = A

φ, với k =2 có . ) 2, ( 12 max(11,12) D = = φ Điều đó có nghĩa là đường từ A đến D đi qua

C và ACD là biên được chọn với k=2. Tương tự, với k=4, có hai đường được chọn là

ACDEF và AGHJ. Tuy nhiên, với k=5 thì đoạn JB bị loại và chỉ tồn tại đường duy nhất với

cực đại là 28. Như vậy, biên được xác định là ADEFB.



a. Đồ thị liên thông biểu diễn biên b. Quá trình dò biên theo quy hoạch động

Hình 2.7. Dò biên theo phương pháp quy hoạch động

Trên hình những đường nét đứt đoạn biểu thị cung bị loại; đường nét liền có mũi tên

biểu thị đường đi hay biên của ảnh.

2. Kỹ thuật phát hiện biên gián tiếp

2.1. Một số khái niệm cơ bản

Ảnh và điểm ảnh

Ảnh là một mảng số thực 2 chiều (Iij) có kích thước (m×n), trong đó mỗi phần tử Iij(i =

1,...,m; j = 1,...,n) biểu thị mức xám của ảnh tại (i,j) tương ứng.

Các điểm 4 và 8-láng giềng

Giả sử (i,j) là một điểm ảnh, các điểm 4 và 8 láng giềng là: N4= {(i’,j’) : |i-i’|+|j-j’| = 1}, N8

= {(i’,j’) : max(|i-i’|,|j-j’|) =1}.

2.2. Chu tuyến của một đối tượng ảnh

Định nghĩa 1: [Chu tuyến]

Chu tuyến của một đối tượng ảnh là dãy các điểm của đối tượng ảnh P1,…,Pn sao cho Pi và

Pi+1 là các 8-láng giềng của nhau (i=1,...,n-1) và P1 là 8-láng giềng của Pn, ∀i ∃Q không



thuộc đối tượng ảnh và Q là 4-láng giềng của Pi (hay nói cách khác ∀i thì Pi là biên 4). Kí

hiệu <P1P2..Pn>.Hình 1.2 biểu diễn chu tuyến của ảnh, P là điểm khởi đầu chu tuyến.

Hình 6. Ví dụ về chu tuyến của đối tượng ảnh

Định nghĩa 2: [Chu tuyến đối ngẫu]

Hai chu tuyến C= <P1P2..Pn> và C⊥= <Q1Q2..Qm> được gọi là đối ngẫu của nhau nếu và

chỉ nếu ∀i ∃j sao cho:

1. Pi và Qj là 4-láng giềng của nhau.

2. Các điểm Pi là vùng thì Qj là nền và ngược lại.

Định nghĩa 3: [Chu tuyến ngoài]

Chu tuyến C được gọi là chu tuyến ngoài nếu và chỉ nếu:

1. Chu tuyến đối ngẫu C ⊥ là chu tuyến của các điểm nền

2. Độ dài của C nhỏ hơn độ dài C⊥

Định nghĩa 4: [Chu tuyến trong]

Chu tuyến C được gọi là chu tuyến trong nếu và chỉ nếu:

1. Chu tuyến đối ngẫu C ⊥ là chu tuyến của các điểm nền

2. Độ dài của C lớn hơn độ dài C⊥

2.3. Thuật toán dò biên tổng quát

Về cơ bản, các thuật toán dò biên trên một vùng đều bao gồm các bước

sau:

• Xác định điểm biên xuất phát

• Dự báo và xác định điểm biên tiếp theo

• Lặp bước 2 cho đến khi gặp điểm xuất phát

Thuật toán dò biên tổng quát



Bước 1: Xác định cặp nền-vùng xuất phát

Bước 2: Xác định cặp nền-vùng tiếp theo

Bước 3: Lựa chọn điểm biên

Bước 4: Nếu gặp lại cặp xuất phát thì dừng, nếu không quay lại bước 2

3. Một số phương pháp khác

Ngoài các phương pháp trên, người ta cũng áp dụng một số phương pháp khác cải tiến

như tiếp cận bởi mô hình mặt, cách tiếp cận tối ưu hóa.

Cách tiếp cận theo mô hình mặt dựa vào việc thực hiện xấp xỉ đa thức trên ảnh gốc hay ảnh

đã thực hiện phép lọc Laplace. Cách tiếp cận tối ưu nhằm xác định một hàm (một bộ lọc),

làm giảm phương sai σ2 hoặc giảm một số điểm cực trị cục bộ. Dưới đây sẽ trình bày một

cách tóm tắt các phương pháp đó.

Tiếp cận theo mô hình mặt

Tư tưởng của phương pháp này là tại lân cận điểm cắt không (điểm biên), ảnh sau khi

lọc Laplace có thể được xấp xỉ bởi một đa thức bậc 3 theo hàng và cột. Đa thức thường

được dùng là đa thức Trebưchép với kích thước 3x3. Các đa thức này được định nghĩa như

sau:

Với mỗi điểm cắt không phát hiện tại P(x, y) trong ảnh đã được lọc bởi toán tử Laplace –

Gauss, Huertas và Medioni đã cho được tính theo công thức tính xấp xỉ:

Vấn đề là xác định các hệ số ai, i=1, 2, …, N-1. Nếu W là cửa số lọc tại điểm cắt không và

x, y, i, j trong cửa số; các hệ số a có thể được tính toán như một tổ hợp tuyến tính:



ở đây, IL-G(x, y) là ký hiệu ảnh đã được lọc bởi toán tử Laplace–Gauss. Các hệ số này có

thể nhận được bởi chập ảnh IL-G(x, y) với các nhân chập như trung bình có trọng số hay

một số nhân chập khác.

Các bước cài đặt phương pháp nhày có thể mô tả như sau:

- Chập ảnh gốc kích thước NxM với toán tử Laplac –Gauss kích thước M2, ảnh thu được

gọi là IL-G.

- Trích chọn các điẻm cắt không của ảnh IL-G, ảnh kết quả ký hiệu là IZCR.

- Với mỗi điểm cắt không trong IZCR, thực hiện một xấp xỉ với kích thước 3x3 để suy

ra các điểm cắt không theo cách gải tích.

- Tạo một ảnh mới của các điểm cắt không kích thước nXxnY mà các đường bao được

xác định với độ phân giải n nào đó.

Tiếp cận tối ưu hóa

Ý tưởng của cách tiếp cận này là định vị đúng vị trí bằng cách cực tiểu hóa phương sai

σ vị trí các điểm cắt không hoặc hạn chế số điểm cực trị cục bộ để chỉ tạo ra một đường

bao. Canny đã đề xuất 3 ràng buộc ứng với 3 điều kiện:

Ràng buộc đầu tiên (∑) nhằm tìm hàm h(x) phản đối xứng sao cho tỉ số giữa tín hiệu

và nhiễu là cực đại. Ràng buộc thứ hai (Λ) nhằm cực tiểu hóa phương sai. Ràng buộc thứ ba

nhằm hạn chế điểm cực trị cục bộ với mục đích cung cấp chỉ một đường bao.

CHƯƠNG 3 - MỘT SỐ THUẬT TOÁN TÌM BIÊN ẢNH TRONG MATLAB



Biên là tập hợp các điểm tại đó hàm độ sáng của ảnh thay đổi cục bộ đột ngột, do đó

để phát hiện biên và tách biên ta dùng phép toán đạo hàm. Các phép toán đạo hàm thường

dùng là đạo hàm bậc nhất và đạo hàm bậc 2. Vị trí của biên chính là gía trị lớn nhất của đạo

hàm bậc nhất và là các điểm tại đó giá trị của đạo hàm bậc 2 có sự đi qua điểm 0.

1. Lấy biên theo toán tử Robert

>>I=imread(‘anh.gif’);

>>edge_p=edge(I,’robert’);

>>imshow(I)

>>figure,imshow(I),imshow(edge_p)

2. Lấy biên theo toán tử Sobel


>>edge_s=edge(I,’sobel’);

>>imshow(I)

>>figure,imshow(I),imshow(edge_s)



3. Lấy biên theo toán tử Prewitt


>>edge_p=edge(I,’prewitt’);

>>imshow(I)

>>figure,imshow(I),imshow(edge_p)

4. Lấy biên theo Laplace

Dùng b ộ l ọc

0 1 0

L= 1 -4 1

0 1 0

>> I=imread(ic);

>> L=[1 0 1, 1 – 4 1, 1 0 1]

>>L=fspecial(‘laplace’,0);



>>I_L=filter2(L,I);

>>figure, imshow(mat2gray(I_L))



KẾT LUẬN

Trong quá trình thực tập tốt nghiệp, dưới sự định hướng của Ts. Ngô Đức Thiện, em đã

tìm hiểu được tổng quan các vấn đề về trong quy trình sản xuất thực tế tại công ty VNPT-

FUJITSU và các vấn đề liên quan tới phát hiện đường biên ảnh. Qua đó, em đã có được

những bước định hướng đầu tiên trong việc làm khóa luận tốt nghiệp cũng như quá trình

làm việc sau này.

Em xin trân trọng cảm ơn!


TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tham khảo tiếng Việt

[1]. Phạm Việt Bình (2007), Phát triển kỹ thuật dò biên, phát hiện biên và ứng dụng, Luận

án Tiến sỹ.

[2]. Lương Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thủy (2002), Nhập Môn Xử lý ảnh số, Nxb Khoa học

và Kỹ thuật, 2002.

[3]. Phạm Việt Bình (2006), “Một số tính chất của phép toán hình thái và ứng dụng trong

phát hiện biên”, Tạp chí Tin học và Điều khiển học, Tập 22, số 2, 2006, 155-163.

[4]. Nguyễn Quang Sơn(2008), Nghiên cứu một số phương pháp phát hiện biên, Luận án

Thạc Sỹ

[5]. Tài liệu trực thuộc công ty VNPT- FUJISUT

Tài liệu tham khảo tiếng Anh

[6]. J.R.Paker (1997), Algorithms for Image processing and Computer Vision. John Wiley

& Sons, Inc.

[7]. T. Pavlidis (1982), Algorithms for Graphics and Image Processing, Computer Science

Press.

0

Documents

Báo cáo thực tập- Trần Phương Thảo- Nhóm 2- D08XLTH2