Chiếu sáng trong ảnh và ứng dụng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNTT&TT

-------------------

LÊ THỊ ĐÌNH

CHIẾU SÁNG TRONG ẢNH VÀ ỨNG DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Chuyên ngành : Khoa học máy tính

Mã số : 60 48 01

Thái Nguyên, năm 2011

Luận văn thạc sỹ: “Chiếu sáng trong ảnh và ứng dụng”

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỤC LỤC

MỤC LỤC ..............................................................................................................1

LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................3

LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................4

Phần 1. ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................5

1. Giới thiệu tổng quan về đề tài ..........................................................................5

2. Lý do chọn đề tài .............................................................................................6

3. Bố cục của luận văn .........................................................................................6

Phần 2. NỘI DUNG ................................................................................................8

Chƣơng 1: KHÁI QUÁT VỀ XỬ LÝ ẢNH VÀ CHIẾU SÁNG ẢNH .................8

1.1. Một số khái niệm cơ bản trong xử lý ảnh. ..................................................8

1.1.1. Xử lý ảnh.............................................................................................8

1.1.2.Quá trình thu nhận ảnh, biểu diễn ảnh và lƣu trữ ảnh ............................8

1.1.2.1. Quá trình thu nhận ảnh ...............................................................8

1.1.2.2. Biểu diễn ảnh .............................................................................8

1.1.2.3. Lƣu trữ ảnh ..............................................................................10

1.1.3. Các mô hình biểu diễn màu................................................................12

1.1.3.1. Hệ màu chuẩn RGB .................................................................12

1.1.3.2. Hệ màu CMY...........................................................................13

1.1.3.3.Hệ màu YIQ..............................................................................14

1.1.3.4.Hệ màu L*a*b...........................................................................14

1.1.3.5.Hệ màu HSI(Hue- Saturation- Itensity) .....................................14

1.2. Ánh sáng và sự chiếu sáng trong ảnh .......................................................16

1.2.1. Khái quát về chiếu sáng ảnh...............................................................16

1.2.2. Một số ứng dụng của chiếu sáng ảnh..................................................16

1.2.3. Một số hình ảnh về chiếu sáng ...........................................................17

Chƣơng 2: MỘT SỐ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG ẢNH ....................................20

2.1. Kỹ thuật Phong Shading ........................................................................21

2.2. Kỹ thuật phản chiếu ngƣợc Phong Shading............................................23

2.3. Kỹ thuật Gouraud Shading.....................................................................24

2.4. Phép nội suy Phong ...............................................................................26

2.5. Tính bất biến về màu sắc với RETINEX................................................27

2.6. So sánh các kỹ thuật chiếu sáng: Phong Shading, phản chiếu ngƣợc Phong

Shading, Gouraud Shading. ............................................................................35

Chƣơng 3: CHƢƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM..................................................37

3.1. Bài toán chiếu sáng trong ảnh ..................................................................37

Luận văn thạc sỹ: “Chiếu sáng trong ảnh và ứng dụng”

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 http://www.lrc-tnu.edu.vn

3.2. Chƣơng trình thử nghiệm.........................................................................38

3.2.1. Các khối Modul chính trong chƣơng trình..........................................38

3.2.1.1. Khối Modul thực hiện mở một ảnh mới....................................38

3.2.1.2. Khối Modul thực hiện xử lý thêm nguồn sáng vào ảnh.............39

3.2.1.3. Khối Modul thực hiện thêm nguồn sáng mới............................40

3.2.1.4. Khối Modul thực hiện thiết lập thông số nguồn sáng................41

3.2.1.5. Khối Modul thực hiện các sự kiện khi thay đổi nguồn sáng......45

3.2.1.6. Khối Modul thực hiện hiển thị kết quả xử lý ảnh......................50

3.2.2. Giao diện chƣơng trình ......................................................................51

3.2.2.1. Giao diện chính của chƣơng trình chiếu sáng trong ảnh............51

3.2.2.2. Giao diện thực hiện mở ảnh......................................................52

3.2.2.3. Giao diện thiết lập màu, tọa độ nguồn sáng, kiểu chiếu sáng,…52

3.2.2.4. Giao diện xử lý chiếu sáng ảnh và kết quả................................53

3.2.2.5. Giao diện thêm nhiều nguồn sáng đồng thời.............................54

Phần 3. PHẦN KẾT LUẬN...................................................................................54

TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................55

Luận văn thạc sỹ: “Chiếu sáng trong ảnh và ứng dụng”

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn “Chiếu sáng trong ảnh và ứng dụng” là công trình

nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Thị Hồng Minh. Các

số liệu, hình ảnh đƣợc sử dụng trong luận văn cũng nhƣ các kết quả nghiên cứu

đƣợc trình bày trong luận văn là trung thực.

LÊ THỊ ĐÌNH

Luận văn thạc sỹ: “Chiếu sáng trong ảnh và ứng dụng”

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trƣờngĐại học CNTT&TT-Đại

học Thái Nguyên cũng nhƣ các thầy giáo ở Viên Công Nghệ Thông Tin đã hết lòng

truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian học Cao học vừa

qua.

Tôi xin chân thành cảm ơn cô giáo TS. Nguyễn Thị Hồng Minh đã tạo điều

kiện, trực tiếp hƣớng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện

luận văn tốt nghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, cán bộ viên chức trƣờng Dự bị

đại học dân tộc Nội trú Sầm Sơn đã tạo mọi điều kiện cho bản thân tôi và các học

viên lớp cao học CNTT K8B hoàn thành khoa học.

Tôi xin chân thành cảm ơn các học Viên trong lớp Cao học CNTTK8B đã

động viên, chia sẻ kinh nghiệm, kiến thức, tài liệu cho bản thân tôi trong quá trình

học tập và thực hiện đề tài luận văn.

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!