Top Ad unit 728 × 90

Latest news

recent

Bộ lọc trung bình - xén alpha (Alpha-Trimmed Mean filter - ATM):

Trước tiên tôi muốn nói đến tên của bộ lọc này. Tôi cho rằng việc diễn đạt bộ lọc này bằng tiếng Việt như tiêu đề của bài viết này không thể đầy đủ và thực sự chính xác khi chuyển tải từ cụm từ tiếng Anh, vì vậy tôi (cũng như nhiều bài báo) sẽ gọi một cách phổ biến là bộ lọc ATM để dễ dàng hơn cho phần giải thích ở sau. ATM là một kĩ thuật lọc phi tuyến. Công thức toán học biểu diễn cho kĩ thuật này có quan sát qua thì tương đối phức tạp với tham số alpha như dưới đây:
Tuy nhiên, có thể hiểu và nắm được ý tưởng chính của thuật toán như sau: Bản chất thực sự của bộ lọc này là tính chất “lai” (hybrid) giữa bộ lọc Trung vị và bộ lọc Trung bình. Trong 2 bộ lọc này, toàn bộ các thành phần trong cửa sổ lọc được sử dụng để xác định giá trị trung vị và giá trị trung bình. Tuy nhiên, với ATM, tham số alpha sẽ được sử dụng để điều khiển số lượng các thành phần trong cửa sổ lọc bị loại bỏ, nghĩa là một số phần tử tại điểm đầu và điểm cuối của dữ liệu đã sắp xếp sẽ bị xén trước khi tính toán giá trị trung bình của những phần tử còn lại để gán cho ảnh đầu ra.

Ví dụ dưới đây giả sử cửa sổ lọc có 5 phần tử. Sau khi sắp xếp ta sẽ loại bỏ 2 phần tử, 1 ở đầu và 1 ở cuối dãy; sau đó sẽ tính giá trị trung bình từ 3 phần tử còn lại. Như vậy ta thấy ở đây ta đã chọn alpha = 2.

Trên đây là bài toán lọc ATM với một giả thiết cố định (alpha = 2). Nếu alpha = 0 thì ta có kết quả là bộ lọc Trung bình, còn khi alpha = 4 thì ta được giá trị Trung vị của tập dữ liệu đã sắp xếp. Từ đây có thể hiểu được lý do vì sao bộ lọc ATM có tính chất “lai” giữa bộ lọc Trung bình và bộ lọc Trung vị.

Thực tế, đã có nhiều giải thuật dựa trên ATM, trong đó giải quyết vấn đề làm thế nào xác định được giá trị alpha một cách linh hoạt dựa trên mức độ nhiễu của ảnh đầu vào.

Sơ lược một cách ngắn gọn các bước của giải thuật:
  1. Quét cửa sổ lọc lần lượt lên các thành phần của ảnh đầu vào; điền các giá trị được quét vào cửa sổ lọc.
  2. Xử lý bằng cách thao tác trên các thành phần của cửa sổ lọc.
  3. Chọn giá trị alpha thích hợp để loại bỏ một số lượng alpha các phần tử xung quanh phần tử trung vị.
  4. Tính toán giá trị trung bình từ những phần tử còn lại của tập dữ liệu.
  5. Gán giá trị trung bình này cho ảnh đầu ra.
Một lưu ý nhỏ trong khi lập trình là với cửa số 2 chiều 3x3 ở trên sẽ khó xử lý nên tất cả sẽ được gán qua mảng 1 chiều gồm 9 phần tử.

Bạn đọc có thể tham khảo chi tiết hơn về bộ lọc ATM trong bài báo "Alpha-trimmed means and their relationship to median filters"

Russel Nguyen
Bộ lọc trung bình - xén alpha (Alpha-Trimmed Mean filter - ATM): Reviewed by Tuấn Anh on 12:20:00 AM Rating: 5
All Rights Reserved by IEEV © 2009 - 2016
Powered By Blogger, Designed by Sweetheme

Contact Form

Name

Email *

Message *

Powered by Blogger.