Thiết kế mẫu CNN cho bài toán tìm biên ảnh

Vũ Đức Thái và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 106(06): 139 - 145

139

THIẾT KẾ MẪU CNN CHO BÀI TOÁN TÌM BIÊN ẢNH

Vũ Đức Thái1*, Lê Văn Thủy

2

1

Trường ĐH Công nghệ Thông tin & Truyền thông – ĐH Thái Nguyên

2 Đại học Thái Nguyên

TÓM TẮT

Tìm biên của một ảnh là một trong những xử lý quan trọng trong phân tích ảnh vì các kĩ thuật phân

đoạn ảnh chủ yếu dựa vào biên. Thực tế, trong nhiều lĩnh vực, yêu cầu về các máy tính, thiết bị có

công suất tính toán cực mạnh là rất cấp thiết như: trong xử lý ảnh động thời gian thực, nhận dạng

và định vị đa mục tiêu di động trong an ninh quốc phòng, kiểm tra chất lượng sản phẩm chuyển

động nhanh trên dây chuyền công nghiệp, xử lý chất lượng ảnh siêu âm trong y tế, chế tạo robot

thông minh, chế tạo các thiết bị không người lái... Mạng nơ ron tế bào CNN với kiến trúc xử lý

song song vật lý giúp cho tốc độ xử lý nhanh hơn nhiều so với máy PC. Bài báo giới thiệu phương

pháp sử dụng công nghệ CNN vào bài toán tìm biên ảnh. Bài báo có 4 phần, phần 1 giới thiệu

chung, phần 2 giới thiệu khái quát về CNN và ứng dụng trong xử lý ảnh, phần 3 giới thiệu và giải

quyết bài toán dò biên gồm: thiết kế mẫu CNN, áp dụng cho bài toàn tìm biên ảnh, tiến hành cài

đặt mô phỏng mẫu tìm được trên ngôn ngữ Java. So sánh với kết quả trên Candy cho thấy độ chính

xác của ảnh kết quả là tương đương, phần 4 kết luận đánh giá kết quả thực nghiệm, hướng ứng

dụng và phát triển cứng hóa thuật toán trên chip.

Từ khóa: CNN, biên, mẫu, ngưỡng, PDE, láng giềng.

GIỚI THIỆU

Năm 1988, Leon O Chua và Lin Yang đưa ra

ý tưởng về kiến trúc máy tính mạng nơ ron tế

bào CNN (Cellular Neural Network). Trong

đó, các tác giả đã nêu những nội dung cơ bản

cho một mô hình tính toán song song, bao

gồm kết cấu mạch điện, phương trình toán

học mô tả hoạt động của hệ thống. Đồng thời

phân tích, chứng minh sự làm việc ổn định

của mạng bằng các cơ sở toán học, đưa ra mô

hình mô phỏng thuật toán với những ví dụ cụ

thể. Cung cấp những khái niệm, nguyên tắc

cơ bản, làm nền tảng cho việc nghiên cứu về

công nghệ CNN.

Năm 1993 máy tính mạng nơron tế bào đã

được chế tạo ứng dụng thành công cho một số

bài toán xử lý ảnh và tính toán. Đến nay,

CNN đã được nghiên cứu phát triển ứng dụng

rộng rãi trên nhiều nước với nhiều lĩnh vực

như xử lý ảnh động, thị giác máy, tính toán

điều khiển... Tại Việt Nam đã có một số

nghiên cứu ban đầu [1].

Hình 1. Máy tính thị giác trên PC 104 plus* Hình 2. Máy tính thị giác trên PC để bàn

*

Tel: 0985 158998; Email: [email protected]

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