Luận Án Tiến Sĩ Về Biến Đổi Curvelet Và Ứng Dụng Trong Xử Lý Ảnh

• Tác giả: Đặng Phan Thu Hương
• Người hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Thúy Anh
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
• Đề tài: Biến Đổi Curvelet Và Ứng Dụng Trong Xử Lý Ảnh
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Phân tích đa phân giải (Multiresolution Analysis)
• 1.2. Biến đổi wavelet có hướng
• 1.3. Những tồn tại và định hướng giải quyết
• 1.4. Kết luận chương
• 2. CHƯƠNG 2: BIẾN ĐỔI CURVELET
• 2.1. Sự mở rộng tính định hướng trong trường hợp 2 chiều
• 2.2. Làm việc với biến đổi wavelet rời rạc lấy mẫu điểm cực (DWT)
• 2.3. Làm việc với biến đổi wavelet không phân rã (UWT)
• 2.4. Các wavelet cổ điển và các curvelet
• 2.5. Mối quan hệ của các Curvelet với các Wavelet có hướng khác
• 2.6. Biến đổi Curvelet liên tục
• 2.7. Các hàm cửa sổ
• 2.8. Hệ thống các hàm Curvelet
• 2.9. Định nghĩa của biến đổi Curvelet liên tục
• 2.10. Biến đổi Curvelet nhanh
• 2.11. Biến dịch chuyển
• 2.12. Tính chọn hướng trong xử lý ảnh
• 2.13. Biểu diễn biên
• 2.14. Kết luận chương
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG BIẾN ĐỔI CURVELET TRONG XỬ LÝ ẢNH
• 3.1. Khử nhiễu ảnh bảo toàn biên sườn bằng phương pháp hỗn hợp Curvelet và khuếch tán phi tuyến
• 3.2. Chống rung ảnh Stereo bằng khuếch tán phi tuyến
• 3.3. Nâng cao chất lượng ảnh Restinal sử dụng biến đổi Curvelet kết hợp lọc khuếch tán phi tuyến và thuật toán tối thiểu Minimax
• 3.4. Khử nhiễu ảnh sử dụng biến đổi Curvelet kết hợp phân đoạn biểu đồ Histogram
• 3.5. Kết luận chương
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Biến đổi Curvelet

Biến đổi Curvelet là một công cụ mạnh mẽ trong xử lý ảnh, được phát triển để khắc phục những hạn chế của biến đổi wavelet trong việc xử lý các tín hiệu nhiều chiều. Khả năng của Curvelet trong việc biểu diễn các đột biến dọc theo các biên sườn của tín hiệu là một trong những điểm nổi bật. Curvelet cho phép phân tích các đặc trưng hình học của ảnh một cách hiệu quả hơn, đặc biệt là trong các ứng dụng như khử nhiễu ảnh và nâng cao chất lượng ảnh. Theo nghiên cứu, Curvelet có thể được sử dụng để cải thiện độ chính xác trong việc phát hiện các biên sườn, từ đó nâng cao chất lượng hình ảnh đầu ra. Việc áp dụng Curvelet trong xử lý ảnh y tế cũng cho thấy tiềm năng lớn trong việc cải thiện khả năng chẩn đoán.

1.1. Đặc điểm của Biến đổi Curvelet

Biến đổi Curvelet có khả năng xử lý các tín hiệu với độ phân giải cao và độ chính xác tốt hơn so với các phương pháp truyền thống. Đặc điểm nổi bật của Curvelet là khả năng duy trì các dạng sóng kết hợp dưới tác động của phương trình sóng trong môi trường mịn. Điều này cho phép Curvelet xử lý các tín hiệu có chứa các kỳ dị đường cong một cách hiệu quả. Nghiên cứu cho thấy rằng Curvelet có thể khử nhiễu mà vẫn bảo toàn các thuộc tính quan trọng của ảnh đầu vào, điều này rất cần thiết trong các ứng dụng như phân loại ảnh và trích xuất đặc trưng.

II. Ứng dụng của Biến đổi Curvelet trong Xử lý Ảnh

Biến đổi Curvelet đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của xử lý ảnh, từ khử nhiễu đến nâng cao chất lượng ảnh. Một trong những ứng dụng quan trọng là trong khử nhiễu ảnh bảo toàn biên sườn. Phương pháp này sử dụng Curvelet để loại bỏ nhiễu trong khi vẫn giữ lại các chi tiết quan trọng của ảnh. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng Curvelet giúp cải thiện đáng kể chất lượng ảnh so với các phương pháp khử nhiễu truyền thống. Ngoài ra, Curvelet cũng được sử dụng trong chống rung ảnh, giúp cải thiện độ ổn định của hình ảnh trong các tình huống chụp ảnh động.

2.1. Khử nhiễu ảnh

Khử nhiễu ảnh là một trong những ứng dụng chính của biến đổi Curvelet. Phương pháp này cho phép loại bỏ nhiễu mà không làm mất đi các chi tiết quan trọng của ảnh. Nghiên cứu cho thấy rằng Curvelet có thể khử nhiễu hiệu quả hơn so với các phương pháp như lọc Wiener hay lọc Gauss. Việc áp dụng Curvelet trong khử nhiễu ảnh đã cho thấy sự cải thiện rõ rệt về chất lượng ảnh, đặc biệt là trong các ảnh có chứa các kỳ dị đường cong. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho việc ứng dụng Curvelet trong các lĩnh vực như xử lý ảnh y tế và phân tích hình ảnh.

III. Đánh giá và Tương lai của Biến đổi Curvelet

Biến đổi Curvelet đã chứng minh được giá trị và tính ứng dụng cao trong xử lý ảnh. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần được giải quyết, như việc tối ưu hóa thuật toán để giảm thiểu thời gian xử lý và tăng cường khả năng áp dụng trong các tình huống thực tế. Nghiên cứu hiện tại đang tập trung vào việc phát triển các phương pháp mới kết hợp Curvelet với các kỹ thuật khác như mạng nơ-ron để nâng cao hiệu quả xử lý. Tương lai của Curvelet trong xử lý ảnh hứa hẹn sẽ mang lại nhiều đột phá mới, đặc biệt trong các lĩnh vực như thị giác máy tính và học sâu.

3.1. Thách thức và cơ hội

Mặc dù Curvelet đã đạt được nhiều thành công trong xử lý ảnh, vẫn còn nhiều thách thức cần phải vượt qua. Một trong những thách thức lớn nhất là việc phát triển các thuật toán hiệu quả hơn để xử lý các tín hiệu lớn trong thời gian thực. Cơ hội cho Curvelet trong tương lai là rất lớn, đặc biệt khi kết hợp với các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy. Việc nghiên cứu và phát triển các ứng dụng mới cho Curvelet sẽ mở ra nhiều khả năng trong việc cải thiện chất lượng ảnh và nâng cao hiệu quả xử lý.