Luận văn: Nghiên cứu phương pháp bảo vệ bản quyền ảnh số và ứng dụng

Bảo vệ bản quyền ảnh số: Nghiên cứu chuyên sâu về các phương pháp bảo vệ ảnh và ứng dụng thực tế hiệu quả nhất hiện nay. Tìm hiểu ngay!

• Tác giả: Lâm Mạnh Tuyên
• Người hướng dẫn: PGS. Trịnh Nhật Tiến
• Trường học: Đại Học Quốc Gia Hà Nội Trường Đại Học Công Nghệ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Nghiên Cứu Phương Pháp Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Số Và Ứng Dụng
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Số Nghiên Cứu Mới

Ảnh số ngày càng trở nên phổ biến, kéo theo đó là những thách thức về bản quyền ảnh. Việc sao chép và phân phối ảnh số trái phép diễn ra dễ dàng trên Internet, gây thiệt hại lớn cho các nhiếp ảnh gia và nhà sáng tạo nội dung. Vấn đề vi phạm bản quyền ảnh không chỉ ảnh hưởng đến quyền lợi kinh tế mà còn làm giảm động lực sáng tạo. Do đó, nghiên cứu và ứng dụng các biện pháp chống vi phạm bản quyền ảnh là vô cùng cấp thiết. Các giải pháp kỹ thuật như watermark ảnh, chữ ký số cho ảnh, và công nghệ mới như blockchain cho bản quyền ảnh đang được nghiên cứu và triển khai. Bài viết này sẽ đi sâu vào các vấn đề liên quan đến bảo vệ bản quyền ảnh số, từ các khái niệm cơ bản đến các phương pháp và ứng dụng thực tiễn, dựa trên các nghiên cứu học thuật và sáng kiến kinh nghiệm mới nhất. Theo tài liệu gốc, “Hiện nay, vấn đề bảo vệ quyền tác giả có những tác động tài chính lớn và có tầm quan trọng đặc biệt, do vậy việc xây dựng và ứng dụng các thuật toán để ngăn chặn việc sao chép bất hợp pháp nội dung sản phẩm đa phƣơng tiện là thực sự cần thiết.”

1.1. Khái Niệm Cơ Bản Về Bản Quyền Và Quyền Sở Hữu Ảnh

Bản quyền là quyền của tác giả đối với tác phẩm của mình, bao gồm quyền nhân thân và quyền tài sản. Quyền nhân thân gắn liền với tác giả, không thể chuyển nhượng, như quyền đặt tên cho tác phẩm, quyền được công nhận là tác giả. Quyền tài sản cho phép tác giả khai thác, sử dụng tác phẩm để thu lợi nhuận, và có thể chuyển nhượng cho người khác. Quyền sở hữu trí tuệ bao trùm cả bản quyền và quyền sở hữu công nghiệp. Việc nắm vững các khái niệm này là nền tảng để hiểu rõ các quy định pháp luật và biện pháp bảo vệ bản quyền ảnh một cách hiệu quả. Điều quan trọng là phải phân biệt được giữa bằng chứng quyền sở hữu ảnh và giấy phép sử dụng ảnh, bởi vì việc có một bản sao của ảnh không đồng nghĩa với việc có quyền sử dụng nó.

1.2. Các Hình Thức Vi Phạm Bản Quyền Ảnh Phổ Biến Hiện Nay

Các hình thức vi phạm bản quyền ảnh rất đa dạng và ngày càng tinh vi. Một số hình thức phổ biến bao gồm: sao chép ảnh số mà không xin phép, sử dụng ảnh cho mục đích thương mại khi chưa có giấy phép sử dụng ảnh, chỉnh sửa ảnh và sử dụng mà không ghi rõ nguồn gốc, và phân phối ảnh trái phép trên các nền tảng trực tuyến. Việc sử dụng công cụ tìm kiếm ảnh tương tự (reverse image search) có thể giúp phát hiện các trường hợp vi phạm. Theo tài liệu gốc, “Vi phạm quyền tác giả sẽ ảnh hƣởng đến tác giả về quyền lợi, ý tƣởng riêng, trách nhiệm về sản phẩm.”

II. Thách Thức Lớn Nhất Trong Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Số Hiện Nay

Mặc dù có các quy định pháp luật về luật bản quyền ảnh, việc thực thi vẫn còn gặp nhiều khó khăn. Tính chất dễ sao chép và phân tán của ảnh số trên Internet khiến việc theo dõi và ngăn chặn vi phạm bản quyền ảnh trở nên phức tạp. Các biện pháp kỹ thuật như watermark ảnh có thể dễ dàng bị loại bỏ hoặc làm mờ. Hơn nữa, việc xác định và truy tố các đối tượng vi phạm bản quyền ảnh xuyên quốc gia là một thách thức lớn về mặt pháp lý và tài chính. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng, tổ chức bảo vệ bản quyền, và cộng đồng người dùng để nâng cao hiệu quả chống vi phạm bản quyền ảnh. Các hệ thống theo dõi vi phạm bản quyền ảnh cần được phát triển và triển khai rộng rãi.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Phát Hiện Vi Phạm Bản Quyền Ảnh Trực Tuyến

Việc tìm kiếm và phát hiện các trường hợp vi phạm bản quyền ảnh trên Internet là một nhiệm vụ khó khăn. Số lượng ảnh số được tải lên hàng ngày là rất lớn, và các đối tượng vi phạm thường sử dụng các kỹ thuật che giấu tinh vi. Các công cụ tìm kiếm ảnh tương tự có thể hỗ trợ, nhưng vẫn cần có sự giám sát và đánh giá của con người để xác định chính xác các trường hợp vi phạm. Việc phát hiện sớm và xử lý kịp thời các vi phạm là rất quan trọng để bảo vệ quyền lợi của chủ sở hữu bản quyền ảnh.

2.2. Tính Hiệu Quả Của Các Biện Pháp Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Truyền Thống

Các biện pháp bảo vệ bản quyền ảnh truyền thống, như watermark ảnh và đăng ký bản quyền ảnh, có thể không còn đủ hiệu quả trong môi trường số hiện nay. Watermark ảnh có thể bị loại bỏ, và việc đăng ký bản quyền ảnh không ngăn chặn được việc sao chép và phân phối trái phép. Cần có các giải pháp kỹ thuật và pháp lý mới, kết hợp với sự nâng cao ý thức của cộng đồng, để bảo vệ bản quyền ảnh một cách toàn diện.

III. Phương Pháp Watermark Ảnh Số Cách Bảo Vệ Bản Quyền Hiệu Quả

Kỹ thuật watermark ảnh là một trong những phương pháp phổ biến nhất để bảo vệ bản quyền ảnh số. Watermark ảnh là một dấu hiệu (văn bản hoặc hình ảnh) được nhúng vào ảnh, cho biết thông tin về chủ sở hữu hoặc bản quyền. Có hai loại watermark ảnh chính: watermark ảnh hiển thị (dễ thấy) và watermark ảnh ẩn (khó thấy hoặc không thấy). Watermark ảnh hiển thị có thể làm giảm tính thẩm mỹ của ảnh, nhưng lại có tác dụng răn đe cao. Watermark ảnh ẩn khó bị phát hiện và loại bỏ, nhưng lại đòi hỏi các công cụ chuyên dụng để trích xuất. Theo tài liệu gốc, “Thủy vân không phải là một kỹ thuật mới. Nó là một nhánh của kỹ thuật ẩn giấu tin đã tồn tại vài trăm năm trƣớc”.

3.1. Ưu Điểm Và Nhược Điểm Của Các Loại Watermark Ảnh Khác Nhau

Mỗi loại watermark ảnh đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Watermark ảnh hiển thị dễ dàng nhận thấy, có tác dụng răn đe cao, nhưng có thể làm giảm tính thẩm mỹ của ảnh. Watermark ảnh ẩn khó bị phát hiện, duy trì tính thẩm mỹ của ảnh, nhưng lại dễ bị loại bỏ nếu không sử dụng các kỹ thuật phức tạp. Việc lựa chọn loại watermark ảnh phù hợp phụ thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu cụ thể của từng trường hợp.

3.2. Các Kỹ Thuật Nhúng Và Trích Xuất Watermark Ảnh Nâng Cao

Để tăng cường tính bảo mật và độ bền của watermark ảnh, các kỹ thuật nhúng và trích xuất nâng cao đã được phát triển. Các kỹ thuật này sử dụng các thuật toán phức tạp, như biến đổi tần số (DCT, DWT) và trải phổ, để nhúng watermark ảnh vào các vùng quan trọng của ảnh, khiến cho việc loại bỏ trở nên khó khăn hơn. Các kỹ thuật trích xuất cũng được cải tiến để có thể phục hồi watermark ảnh ngay cả khi ảnh đã bị chỉnh sửa hoặc nén.

IV. Chữ Ký Số Cho Ảnh Phương Pháp Xác Thực Quyền Sở Hữu Tuyệt Đối

Chữ ký số cho ảnh là một phương pháp bảo vệ bản quyền mạnh mẽ, sử dụng các thuật toán mã hóa để tạo ra một dấu hiệu duy nhất, gắn liền với ảnh và chủ sở hữu. Chữ ký số cho ảnh không thể bị giả mạo hoặc thay đổi, và có thể được sử dụng để chứng minh quyền sở hữu trước pháp luật. Tuy nhiên, việc sử dụng chữ ký số cho ảnh đòi hỏi hạ tầng khóa công khai (PKI) và các quy trình phức tạp, làm cho phương pháp này ít phổ biến hơn so với watermark ảnh. Theo tài liệu gốc, “Ký số là giải pháp hiệu quả trong việc đảm bảo toàn vẹn và xác thực của các dữ liệu số, ký số đƣợc thực hiện trên từng bít của tài liệu.”

4.1. Ưu Điểm Vượt Trội Của Chữ Ký Số Trong Xác Thực Ảnh

Chữ ký số cho ảnh có nhiều ưu điểm vượt trội so với các phương pháp bảo vệ bản quyền khác. Chữ ký số cho ảnh đảm bảo tính toàn vẹn của ảnh, xác thực danh tính của chủ sở hữu, và không thể bị giả mạo. Chữ ký số cho ảnh có giá trị pháp lý cao, và có thể được sử dụng làm bằng chứng trong các vụ kiện vi phạm bản quyền ảnh.

4.2. Các Thuật Toán Mã Hóa Thường Dùng Tạo Chữ Ký Số Cho Ảnh

Các thuật toán mã hóa thường được sử dụng để tạo chữ ký số cho ảnh bao gồm RSA, DSA, và ECDSA. Các thuật toán này sử dụng các cặp khóa (khóa công khai và khóa bí mật) để mã hóa và giải mã dữ liệu. Chủ sở hữu ảnh sử dụng khóa bí mật để ký vào ảnh, và người dùng có thể sử dụng khóa công khai để xác thực chữ ký số cho ảnh. Việc lựa chọn thuật toán mã hóa phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu về bảo mật và hiệu năng.

V. Blockchain Ứng Dụng Tiềm Năng Cho Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh Tương Lai

Công nghệ blockchain cho bản quyền ảnh đang nổi lên như một giải pháp đầy hứa hẹn để giải quyết các vấn đề về bảo vệ bản quyền ảnh số. Blockchain cho bản quyền ảnh tạo ra một sổ cái phân tán, ghi lại thông tin về quyền sở hữu và lịch sử sử dụng của ảnh một cách minh bạch và không thể sửa đổi. Việc đăng ký ảnh lên blockchain cho bản quyền ảnh giúp xác thực quyền sở hữu, theo dõi việc sử dụng, và tạo ra một hệ sinh thái bản quyền công bằng và hiệu quả.

5.1. Cơ Chế Hoạt Động Của Blockchain Trong Quản Lý Quyền Sở Hữu Ảnh

Blockchain cho bản quyền ảnh hoạt động bằng cách tạo ra các khối dữ liệu (blocks) chứa thông tin về ảnh, như tiêu đề, tác giả, thời gian tạo ảnh, và các thông tin bản quyền khác. Các khối này được liên kết với nhau theo thứ tự thời gian, tạo thành một chuỗi (chain) không thể sửa đổi. Thông tin về giao dịch bản quyền, như mua bán, cấp phép, cũng được ghi lại trên blockchain cho bản quyền ảnh, tạo ra một lịch sử sử dụng minh bạch và dễ dàng kiểm tra.

5.2. Ưu Điểm Của Việc Sử Dụng Blockchain Bảo Vệ Bản Quyền Ảnh

Việc sử dụng blockchain cho bản quyền ảnh mang lại nhiều ưu điểm. Thứ nhất, nó đảm bảo tính minh bạch và không thể sửa đổi của thông tin bản quyền. Thứ hai, nó giúp đơn giản hóa quy trình đăng ký và quản lý bản quyền. Thứ ba, nó tạo ra một hệ sinh thái bản quyền công bằng và hiệu quả, khuyến khích sự sáng tạo và bảo vệ quyền lợi của các nhiếp ảnh gia và nhà sáng tạo nội dung.

VI. Nghiên Cứu Về Hệ Thống Xác Thực Trên Máy Ảnh Kỹ Thuật Số

Một trong những ứng dụng quan trọng của các phương pháp bảo vệ bản quyền là hệ thống xác thực trên máy ảnh kỹ thuật số. Hệ thống này sử dụng các kỹ thuật như watermark ảnh và chữ ký số cho ảnh để xác thực nguồn gốc và tính toàn vẹn của ảnh ngay tại thời điểm chụp. Theo tài liệu gốc, “Trong chƣơng này, luận văn đề cập tới khái niệm cùng những thuộc tính của ảnh số, vấn đề vi phạm bản quyền, bảo vệ bản quyền. Đồng thời cũng tập trung nghiên cứu các bài toán đặt ra trong bảo vệ bản quyền ảnh số và đề xuất các giải pháp phù hợp để giải quyết từng bài toán”

6.1. Vai Trò Của Dữ Liệu Sinh Trắc Học Trong Hệ Thống Xác Thực Ảnh

Dữ liệu sinh trắc học, chẳng hạn như dấu vân tay hoặc khuôn mặt, có thể được sử dụng để xác thực danh tính của người chụp ảnh và liên kết thông tin này với ảnh số một cách an toàn và không thể giả mạo. Điều này giúp tăng cường tính tin cậy của bằng chứng quyền sở hữu ảnh.

6.2. Ứng Dụng Hệ Thống Xác Thực Ảnh Để Ngăn Chặn Vi Phạm

Hệ thống xác thực ảnh có thể được sử dụng để ngăn chặn việc sử dụng trái phép ảnh số bằng cách xác minh tính hợp lệ của ảnh trước khi cho phép sao chép, chỉnh sửa hoặc chia sẻ. Việc tích hợp hệ thống xác thực ảnh vào các thiết bị và phần mềm chụp ảnh có thể giúp giảm thiểu tình trạng vi phạm bản quyền.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 VẤN ĐỀ BẢO VỆ BẢN QUYỀN ẢNH SỐ Hiện nay, ảnh số là là loại dữ liệu phổ biến và thu hút đƣợc nhiều sự quan tâm và nghiên cứu. Cùng với sự phát triển của Internet vấn đề bảo vệ bản quyền ảnh số ngày càng trở nên quan trọng. Thông tin đƣợc số hóa có thể dễ dàng sao chép mà không làm giảm chất lƣợng và hỗ trợ phân phối một cách hiệu quả. Do tính dễ sao chép, phát tán và thậm chí là chỉnh sửa, nên kẻ gian có thể xâm phạm bản quyền của chủ sở hữu thực sự.

Việc giải quyết bài toán về bảo vệ quyền là yêu cầu cơ bản của các dịch vụ đa phƣơng tiện hiện tại cũng nhƣ trong tƣơng lai. Trong chƣơng này, luận văn đề cập tới khái niệm cùng những thuộc tính của ảnh số, vấn đề vi phạm bản quyền, bảo vệ bản quyền. Đồng thời cũng tập trung nghiên cứu các bài toán đặt ra trong bảo vệ bản quyền ảnh số và đề xuất các giải pháp phù hợp để giải quyết từng bài toán.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 1.1 Khái niệm ảnh số Hình ảnh có thể là bức vẽ, họa hình (Picture, Photograph) hay nói cách khác đó là các dữ liệu có thể đƣợc cảm nhận bằng thị giác (Visual data). Một hình ảnh số thông thƣờng có số chiều là 2 hoặc 3.[V3] Trong kỹ thuật tƣơng tự, một bức ảnh thƣờng đƣợc biểu diễn dƣới dạng các dòng nằm ngang kế tiếp nhau.

Mỗi dòng là một tín hiệu tƣơng tự mang theo các thông tin về cƣờng độ sáng dọc theo một đƣờng nằm ngang trong ảnh gốc. Ảnh trên một chiếc TV đƣợc hiện lên qua các dòng quét này. Mặc dù thuật ngữ "tƣơng tự" đƣợc dùng để mô tả cho các ảnh quét liên tiếp nhƣng thực tế ảnh chỉ tƣơng tự theo hƣớng nằm ngang. Nó là rời rạc khi xét theo hƣớng dọc và chính vì vậy mà tín hiệu ảnh là tín hiệu lai nửa tƣơng tự, nửa số.

Nhƣ vậy, có thể định nghĩa ảnh số là một ảnh đã đƣợc rời rạc hóa trong không gian hai chiều có ảnh hƣởng do cƣờng độ ánh sáng và đƣợc mô tả nhƣ ma trận hai chiều. Dựa trên màu sắc có thể phân loại ảnh số thành ảnh đen trắng và ảnh màu. Ảnh đen trắng Ảnh đen trắng chỉ bao gồm 2 màu: màu đen và màu trắng. Ngƣời ta phân mức đen trắng đó thành L mức Nếu sử dụng số bit B=8 bít để mã hóa mức đen trắng (hay mức xám) thì L đƣợc xác định : L=2B (trong ví dụ của ta L=28= 256 mức) 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Nếu L bằng 2, B=1, nghĩa là chỉ có 2 mức: mức 0 và mức 1, còn gọi là ảnh nhị phân.

Mức 1 ứng với màu sáng, còn mức 0 ứng với màu tối. Nếu L lớn hơn 2 ta có ảnh đa cấp xám. Nói cách khác, với ảnh nhị phân mỗi điểm ảnh đƣợc mã hóa trên 1 bit, còn với ảnh 256 mức, mỗi điểm ảnh đƣợc mã hóa trên 8 bit. Nhƣ vậy, với ảnh đen trắng: nếu dùng 8 bit (1 byte) để biểu diễn mức xám, số các mức xám có thể biểu diễn đƣợc là 256.

Mỗi mức xám đƣợc biểu diễn dƣới dạng là một số nguyên nằm trong khoảng từ 0 đến 255, với mức 0 biểu diễn cho mức cƣờng độ tối nhất và 255 biểu diễn cho mức cƣờng độ sáng nhất. Ảnh nhị phân khá đơn giản, các phần tử ảnh có thể coi nhƣ các phần tử logic. Ứng dụng chính của nó đƣợc dùng theo tính logic để phân biệt đối tƣợng ảnh với nền hay để phân biệt điểm biên với điểm khác. Ảnh màu Ảnh màu theo lý thuyết là ảnh tổ hợp từ 3 màu cơ bản: đỏ (R), lục (G), lơ (B) và thƣờng thu nhận trên các dải băng tần khác nhau.

Với ảnh màu, cách biểu diễn cũng tƣơng tự nhƣ với ảnh đen trắng, chỉ khác là các số tại mỗi phần tử của ma trận biểu diễn cho ba màu riêng rẽ gồm: đỏ (red), lục (green) và lam (blue). Để biểu diễn cho một điểm ảnh màu cần 24 bit. 24 bit này đƣợc chia thành ba khoảng 8 bit. Mỗi màu cũng phân thành L cấp màu khác nhau (thƣờng L=256).

Mỗi khoảng này biểu diễn cho cƣờng độ sáng của một trong các màu chính. Do đó, để lƣu trữ ảnh màu ngƣời ta có thể lƣu trữ từng màu riêng biệt, mỗi màu lƣu trữ nhƣ một ảnh đa cấp xám. Do đó, không gian nhớ dành cho một ảnh màu lớn gấp 3 lần một ảnh đa cấp xám cùng kích cỡ. Ảnh tự nhiên là ảnh liên tục về không gian và độ sáng.

Để xử lý đƣợc bằng máy tính, ảnh cần phải đƣợc số hoá. Số hoá ảnh là sự biến đổi gần đúng một ảnh liên tục thành một tập điểm phù hợp với ảnh thật về vị trí (không gian) và độ sáng (mức xám). Khoảng cách giữa các điểm ảnh đó đƣợc thiết lập sao cho mắt ngƣời không phân biệt đƣợc ranh giới giữa chúng. Mỗi một điểm nhƣ vậy gọi là điểm ảnh (PEL: Picture Element) hay gọi tắt là Pixel.

Trong khuôn khổ ảnh hai chiều, mỗi pixel ứng với cặp tọa độ (x, y). Điểm ảnh (Pixel) là một phần tử của ảnh số tại toạ độ (x, y) với độ xám hoặc màu nhất định. Kích thƣớc và khoảng cách giữa các điểm ảnh đó đƣợc chọn thích hợp sao cho mắt ngƣời cảm nhận sự liên tục về không gian và mức xám (hoặc màu) của ảnh số gần nhƣ ảnh thật. Mỗi phần tử trong ma trận đƣợc gọi là một phần tử ảnh.

8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.3 Độ phân giải của ảnh Độ phân giải (Resolution) của ảnh là mật độ điểm ảnh đƣợc ấn định trên một ảnh số đƣợc hiển thị. Theo định nghĩa, khoảng cách giữa các điểm ảnh phải đƣợc chọn sao cho mắt ngƣời vẫn thấy đƣợc sự liên tục của ảnh. Việc lựa chọn khoảng cách thích hợp tạo nên một mật độ phân bổ, đó chính là độ phân giải và đƣợc phân bố theo trục x và y trong không gian hai chiều. Ví dụ: Độ phân giải của ảnh trên màn hình CGA (Color Graphic Adaptor) là một lƣới điểm theo chiều ngang màn hình: 320 điểm chiều dọc * 200 điểm ảnh (320*200).

Rõ ràng, cùng màn hình CGA 12” ta nhận thấy mịn hơn màn hình CGA 17” độ phân giải 320*200. Lý do: cùng một mật độ (độ phân giải) nhƣng diện tích màn hình rộng hơn thì độ mịn (liên tục của các điểm) kém hơn.4 Các lân cận của điểm ảnh (Image Neighbors) Một ảnh số giả sử đƣợc biểu diễn bằng hàm f(x, y). Tập con các điểm ảnh là S; cặp điểm ảnh có quan hệ với nhau ký hiệu là p, q. Chúng ta có lân cận của điểm ảnh nhƣ sau: Giả sử có điểm ảnh p tại toạ độ (x, y).

p có 4 điểm lân cận gần nhất theo chiều đứng và ngang (có thể coi nhƣ lân cận 4 hƣớng chính: Đông, Tây, Nam, Bắc). {(x-1, y); (x, y-1); (x, y+1); (x+1, y)} = N4(p) trong đó: số 1 là giá trị logic; N4(p) tập 4 điểm lân cận của p.1 Lân cận các điểm ảnh của tọa độ (x,y) Các lân cận chéo: Các điểm lân cận chéo NP(p) (Có thể coi lân cận chéo là 4 hƣớng: Đông-Nam, Đông-Bắc, Tây-Nam, Tây-Bắc) Np(p) = { (x+1, y+1); (x+1, y-1); (x-1, y+1); (x-1, y-1)} Tập kết hợp: N8(p) = N4(p) + NP(p) là tập hợp 8 lân cận của điểm ảnh p. Nếu (x, y) nằm ở biên (mép) ảnh; một số điểm sẽ nằm ngoài ảnh. 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

BIỂU DIỄN ẢNH SỐ 1.1 Các giai đoạn chính trong xử lý ảnh 1). Thu nhận hình ảnh: Đây là giai đoạn đầu tiên và quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình xử lý ảnh. Ảnh nhận đƣợc tại đây chính là ảnh gốc để đƣa vào xử lý tại các giai đoạn sau, trƣờng hợp ảnh gốc có chất lƣợng kém thì hiệu quả của các bƣớc xử lý tiếp theo sẽ bị giảm. Tiền xử lý ảnh: Giai đoạn xử lý tƣơng đối đơn giản nhằm nâng cao chất lƣợng ảnh để trợ giúp cho các quá trình xử lý nâng cao tiếp theo, ví dụ: tăng độ tƣơng phản, làm nổi đƣờng biên, khử nhiễu v.

Phân đoạn: Là quá trình tách hình ảnh thành các phần hoặc vật thể riêng biệt. Đây là một trong nhƣng vấn đề khó giải quyết nhất trong lĩnh vực xử lý ảnh. Nếu thực hiện tách quá chi tiết thì bài toán nhận dạng các thành phần đƣợc tách ra trở nên phức tạp, còn ngƣợc lại nếu quá trình phân đoạn đƣợc thực hiện quá thô hoặc phân đoạn sai thì kết quả nhận đƣợc cuối cùng sẽ không chính xác. Biểu diễn và mô tả: Là quá trình xử lý tiếp sau khâu phân đoạn hình ảnh.

Các vật thể sau khi phân đoạn đƣợc mô tả dƣới dạng chuỗi điểm ảnh tạo nên ranh giới một vùng, hoặc tập hợp tất cả điểm ảnh nằm trong vùng đó. Phƣơng pháp mô tả thông qua ranh giới vùng thƣờng đƣợc sử dụng khi tập trung sự chú ý vào hình dạng bên ngoài của chi tiết ảnh nhƣ: độ cong, các góc cạnh v. Biểu diễn vùng thƣờng sử dụng khi quan tâm tới đặc tính bên trong vùng ảnh nhƣ đƣờng vân (texture) hay hình dạng xƣơng (skeletal). Nén ảnh: Bao gồm các biện pháp giảm thiểu dung lƣợng bộ nhớ cần thiết để lƣu trữ hình ảnh, hay giảm băng thông kênh truyền, cần thiết để truyền tín hiệu hình ảnh số.

Nhận dạng: Là quá trình phân loại vật thể dựa trên cơ sở các chi tiết mô tả vật thể đó. Các quá trình xử lý liệt kê ở trên đều đƣợc thực hiện dƣới sự giám sát và điều khiển dựa trên cơ sở các kiến thức về lĩnh vực xử lý ảnh. Các kiến thức cơ bản có thể đơn giản nhƣ vị trí vùng ảnh nơi có những thông tin cần quan tâm, nhƣ vậy có thể thu nhỏ vùng tìm kiếm. Trƣờng hợp phức tạp hơn, cơ sở kiến thức có thể chứa danh sách tất cả những hƣ hỏng có thể gặp trong quá trình kiểm sóat chất lƣợng thành phẩm hoặc các ảnh có độ chi tiết cao theo dõi sự thay đổi môi trƣờng trong một vùng.

Ngoài việc điều khiển hoạt động của từng modul xử lý ảnh (hình 1.2), cơ sở kiến thức còn sử dụng để thực hiện việc điều khiển tƣơng tác giữa các modules. 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.2 Quy trình xử lý ảnh số 1.2 Biểu diễn tín hiệu ảnh số Sau khi số hóa tín hiệu hình ảnh, chúng ta nhận đƣợc ma trận giá trị mức xám của các điểm ảnh. Chúng ta sẽ sử dụng 2 cách biểu diễn tín hiệu ảnh số. Cách thứ nhất, các điểm ảnh rời rạc đƣợc sắp xếp theo cột và hàng nhƣ trên hình 1.

Tọa độ của các điểm ảnh (x,y) là rời rạc.