Trích xuất khối có nghĩa là tách các BLOB (đối tượng) trong một hình ảnh nhị phân. BLOB chứa một nhóm các pixel được kết nối. Chúng tôi có thể xác định xem hai pixel có được kết nối hay không bằng kết nối, tức là pixel nào là hàng xóm của pixel khác. Có hai loại kết nối. 8 kết nối và 4 kết nối . Kết nối 8 tốt hơn nhiều so với kết nối 4.
Các bài viết liên quan:
Khái niệm về BLOB
BLOB (Binary Large Object) là một kiểu dữ liệu được sử dụng để lưu trữ và quản lý các đối tượng dữ liệu nhị phân lớn trong cơ sở dữ liệu. Đối tượng BLOB có thể chứa các dữ liệu như hình ảnh, âm thanh, video, tệp tin, văn bản, hoặc bất kỳ định dạng nhị phân nào khác.
BLOB có khả năng lưu trữ và truy cập các đối tượng dữ liệu nhị phân lớn, mà không cần phải chia nhỏ thành các phần nhỏ hơn. Điều này giúp đơn giản hóa quá trình lưu trữ và truy xuất dữ liệu nhị phân phức tạp.
BLOB được sử dụng phổ biến trong các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, đặc biệt là khi cần lưu trữ và xử lý các đối tượng dữ liệu nhị phân lớn như hình ảnh, video, hoặc các tài liệu đa phương tiện khác.
Trong OpenCV, BLOB được sử dụng để lưu trữ và xử lý hình ảnh và video. Các phương thức và chức năng trong OpenCV cho phép trích xuất, xử lý và hiển thị dữ liệu BLOB trong các ứng dụng xử lý hình ảnh và video.
Phân loại BLOB
Ở đây chúng tôi xác định loại BLOB, ví dụ, BLOB đã cho có phải là hình tròn hay không. Ở đây câu hỏi đặt ra là làm thế nào để xác định BLOB là vòng tròn và BLOB nào không dựa trên các đặc điểm của chúng mà chúng tôi đã mô tả trước đó. Với mục đích này, nói chung chúng ta cần tạo một mô hình nguyên mẫu của đối tượng mà chúng ta đang tìm kiếm.
Xem thêm Tách và trích tập dữ liệu trong SAS
Cách sử dụng BLOB trong OpenCV
Để sử dụng BLOB trong OpenCV, bạn có thể thực hiện các bước sau:
- Đọc dữ liệu hình ảnh hoặc video từ nguồn (file, webcam, hoặc bất kỳ nguồn dữ liệu nào khác) bằng các hàm của OpenCV như
cv::imread
hoặccv::VideoCapture
. - Tạo một đối tượng BLOB bằng cách sử dụng hàm
cv::dnn::blobFromImage
hoặccv::dnn::blobFromImages
(trong trường hợp xử lý nhiều hình ảnh) trong module Deep Neural Networks của OpenCV. Đối tượng BLOB này chứa dữ liệu hình ảnh hoặc video mà bạn muốn xử lý. - Sử dụng đối tượng BLOB để thực hiện các thao tác xử lý như phân loại, nhận dạng, phát hiện đối tượng, và các tác vụ khác. Bạn có thể sử dụng các hàm và phương thức trong OpenCV để xử lý BLOB theo nhu cầu của bạn.
- Hiển thị hoặc lưu trữ kết quả xử lý sau khi hoàn thành các tác vụ xử lý BLOB. Bạn có thể sử dụng các hàm của OpenCV như
cv::imshow
hoặccv::imwrite
để hiển thị hoặc lưu trữ hình ảnh hoặc video kết quả.
Ví dụ sau minh họa cách sử dụng BLOB trong OpenCV để đọc và hiển thị hình ảnh:
#include <opencv2/opencv.hpp> int main() { // Đọc hình ảnh từ file cv::Mat image = cv::imread("image.jpg", cv::IMREAD_COLOR); // Tạo BLOB từ hình ảnh cv::Mat blob = cv::dnn::blobFromImage(image, 1.0, cv::Size(300, 300), cv::Scalar(104, 177, 123)); // Hiển thị hình ảnh gốc cv::imshow("Original Image", image); // Hiển thị BLOB cv::imshow("Blob", blob); cv::waitKey(0); return 0; }
Trong ví dụ trên, chúng ta sử dụng hàm cv::imread
để đọc hình ảnh từ file và cv::dnn::blobFromImage
để tạo BLOB từ hình ảnh. Sau đó, chúng ta hiển thị hình ảnh gốc và BLOB bằng cách sử dụng cv::imshow
. Bạn có thể thực hiện các tác vụ xử lý khác trên BLOB tùy theo yêu cầu của bạn.
Ứng dụng của việc trích xuất BLOB trong OpenCV
Trích xuất BLOB trong OpenCV có nhiều ứng dụng trong xử lý hình ảnh và video. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của việc trích xuất BLOB trong OpenCV:
- Phân loại hình ảnh: BLOB có thể được sử dụng để trích xuất đặc trưng từ hình ảnh và đưa vào mô hình phân loại để phân loại các đối tượng, nhận dạng khuôn mặt, hay phát hiện vật thể.
- Nhận dạng khuôn mặt: BLOB có thể được sử dụng để trích xuất khuôn mặt từ hình ảnh và sử dụng trong các thuật toán nhận dạng khuôn mặt để xác định danh tính của người dùng.
- Phát hiện đối tượng: BLOB có thể được sử dụng để tạo các đặc trưng đối tượng và sử dụng trong các thuật toán phát hiện đối tượng để xác định vị trí và đường viền của đối tượng trong hình ảnh hoặc video.
- Xử lý video: BLOB có thể được sử dụng để trích xuất khung hình từ video và sử dụng trong các thuật toán xử lý video như theo dõi chuyển động, phát hiện sự thay đổi trong khung hình, hay xác định vị trí và di chuyển của đối tượng trong video.
- Xử lý ảnh y tế: BLOB có thể được sử dụng để trích xuất thông tin từ hình ảnh y tế như hình ảnh siêu âm, hình ảnh MRI, hay hình ảnh phim X và sử dụng trong các thuật toán phân tích y tế như phát hiện khối u, phân loại bệnh, hay đo lường và phân tích dữ liệu y tế.
Trích xuất BLOB trong OpenCV cung cấp khả năng mạnh mẽ để xử lý và phân tích hình ảnh và video. Việc sử dụng BLOB phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và phương pháp xử lý hình ảnh hoặc video mà bạn đang triển khai.
Xem thêm Keyword Extraction
Lợi ích của việc sử dụng BLOB trong OpenCV
Việc sử dụng BLOB (Binary Large Object) trong OpenCV mang lại nhiều lợi ích trong xử lý hình ảnh và video. Dưới đây là một số lợi ích chính của việc sử dụng BLOB trong OpenCV:
- Truy cập và lưu trữ dữ liệu hình ảnh/video: BLOB cho phép bạn lưu trữ và truy cập dữ liệu hình ảnh/video dưới dạng đối tượng nhị phân. Điều này cho phép bạn tải, lưu trữ và truy xuất dữ liệu hình ảnh/video một cách dễ dàng.
- Trích xuất và xử lý dữ liệu hình ảnh/video: BLOB cho phép bạn trích xuất và xử lý dữ liệu hình ảnh/video từ các nguồn khác nhau, chẳng hạn như camera, file hình ảnh/video, hoặc kết nối mạng. Bạn có thể thực hiện các thao tác xử lý hình ảnh/video như chuyển đổi định dạng, cắt ghép, lọc nhiễu, nhận dạng đối tượng, và nhiều hơn nữa trên dữ liệu BLOB.
- Tiết kiệm tài nguyên lưu trữ: BLOB cho phép bạn lưu trữ dữ liệu hình ảnh/video dưới dạng nhị phân, tiết kiệm không gian lưu trữ so với lưu trữ dữ liệu hình ảnh/video dưới dạng văn bản. Điều này đặc biệt hữu ích khi làm việc với hình ảnh/video có kích thước lớn hoặc số lượng lớn.
- Tích hợp với các thư viện và công cụ khác: BLOB trong OpenCV có thể được tích hợp với các thư viện và công cụ khác để mở rộng khả năng xử lý hình ảnh/video. Bạn có thể sử dụng BLOB để truyền dữ liệu giữa các phần của ứng dụng, kết hợp với các thư viện khác như OpenCL, CUDA để tăng tốc xử lý, hoặc tích hợp với các công cụ phân tích dữ liệu khác như TensorFlow, PyTorch để thực hiện học máy và nhận dạng đối tượng.
- Bảo mật dữ liệu: BLOB có thể được mã hóa và bảo mật để đảm bảo an toàn cho dữ liệu hình ảnh/video. Điều này đặc biệt quan trọng khi làm việc với dữ liệu nhạy cảm như hình ảnh y tế hoặc thông tin cá nhân.
Sử dụng BLOB trong OpenCV giúp tăng tính linh hoạt, hiệu suất và bảo mật trong xử lý hình ảnh và video. Tuy nhiên, việc sử dụng BLOB cần được thực hiện một cách cẩn thận và tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và khả năng hỗ trợ của nền tảng mà bạn đang sử dụng.
Xem thêm Cài đặt OpenCV: Hướng dẫn chi tiết
Các lưu ý khi làm việc với BLOB trong OpenCV
Khi làm việc với BLOB trong OpenCV, dưới đây là một số lưu ý quan trọng:
- Quản lý bộ nhớ: BLOB có thể chứa dữ liệu hình ảnh/video lớn, do đó, quản lý bộ nhớ là điều cần thiết. Hãy chắc chắn giải phóng bộ nhớ sau khi hoàn thành việc sử dụng BLOB để tránh lãng phí tài nguyên và tránh tình trạng tràn bộ nhớ.
- Xử lý lỗi: Khi làm việc với BLOB, hãy xác định và xử lý các lỗi có thể xảy ra, chẳng hạn như lỗi đọc/ghi dữ liệu BLOB, lỗi truy cập bộ nhớ, hoặc lỗi xử lý hình ảnh/video. Sử dụng các câu lệnh try-catch hoặc các cơ chế xử lý ngoại lệ trong mã của bạn để đảm bảo tính ổn định của ứng dụng.
- Tối ưu hiệu suất: Khi xử lý BLOB, cần tối ưu hiệu suất để đảm bảo ứng dụng chạy mượt mà và có thời gian phản hồi nhanh. Hãy sử dụng các kỹ thuật tối ưu hóa như đọc/ghi dữ liệu theo phân đoạn, sử dụng bộ đệm, hoặc áp dụng các thuật toán xử lý hình ảnh/video hiệu quả để cải thiện hiệu suất của ứng dụng.
- Bảo mật dữ liệu: Nếu dữ liệu BLOB chứa thông tin nhạy cảm hoặc quan trọng, hãy đảm bảo rằng dữ liệu được mã hóa và bảo mật trong quá trình lưu trữ và truyền tải. Sử dụng các phương pháp mã hóa và cơ chế bảo mật phù hợp để đảm bảo an toàn cho dữ liệu.
- Kiểm tra tính hợp lệ: Trước khi sử dụng BLOB, hãy kiểm tra tính hợp lệ của dữ liệu để đảm bảo rằng nó đúng định dạng và phù hợp với yêu cầu của ứng dụng. Kiểm tra và xử lý các trường hợp đặc biệt như dữ liệu rỗng, kích thước không hợp lệ hoặc dữ liệu bị hỏng.
- Tương thích và phiên bản: Kiểm tra tương thích và phiên bản của OpenCV và các thư viện khác mà bạn sử dụng để đảm bảo rằng phiên bản của bạn tương thích với các tính năng và chức năng của BLOB. Hãy cập nhật phiên bản và thư viện liên quan để tận dụng những cải tiến và vá lỗi mới nhất.
Những lưu ý trên sẽ giúp bạn làm việc hiệu quả và an toàn với BLOB trong OpenCV. Hãy đảm bảo áp dụng chúng theo yêu cầu cụ thể của dự án và đảm bảo tính ổn định và hiệu suất của ứng dụng của bạn.
Xem thêm OpenCV Video Capture: Hướng dẫn và ví dụ sử dụng
Làm thế nào để thực hiện Background Subtraction?
Phép trừ nền được sử dụng rộng rãi để tạo mặt nạ tiền cảnh. Các hình ảnh nhị phân chứa các pixel thuộc về các đối tượng chuyển động trong cảnh. Phép trừ nền tính toán mặt nạ nền trước và thực hiện phép trừ giữa khung hiện tại và mô hình nền.
Có hai bước chính trong tạo mô hình nền
- Khởi tạo nền – Trong bước này, một mô hình ban đầu của nền được tính toán.
- Cập nhật nền- Trong bước này, mô hình đó được cập nhật để điều chỉnh sự thay đổi có thể xảy ra trong cảnh.
Phép trừ thủ công từ khung hình đầu tiên
Đầu tiên, chúng tôi nhập các thư viện và tải video. Tiếp theo, chúng tôi lấy khung hình đầu tiên của video, chuyển nó thành thang độ xám và áp dụng Gaussian Blur để loại bỏ một số nhiễu. Chúng tôi sử dụng vòng lặp while, vì vậy chúng tôi tải từng khung một. Sau khi thực hiện việc này, chúng ta nhận được phần cốt lõi của nền của phép trừ, nơi chúng ta tính toán sự khác biệt tuyệt đối giữa khung đầu tiên và khung hiện tại.
Ví dụ 1
Phép trừ bằng phép trừ MOG2
OpenCV cung cấp bộ trừ MOG2 hiệu quả hơn chế độ thủ công. Subtractor MOG2 có lợi ích khi làm việc với lịch sử khung. Cú pháp như sau:
Đối số đầu tiên, lịch sử là số của khung cuối cùng (theo mặc định là 120).
Đối số thứ hai, varThreshold là giá trị được sử dụng khi đánh giá sự khác biệt để trích xuất nền. Một ngưỡng thấp hơn sẽ tìm thấy nhiều biến thể hơn với lợi thế là hình ảnh ồn ào hơn.
Đối số thứ ba, DiscoverShadows là các chức năng của thuật toán có thể loại bỏ bóng nếu được bật.
Trong đoạn mã trên, cv2.VideoCapture (“Filename”) chấp nhận đường dẫn đầy đủ bao gồm tệp trong đó cv2.createBackgroundSubtractorMOG2 () sẽ loại trừ nền khỏi tệp video.
Xem thêm Substring trong java