《形態(tài)學(xué)圖像處理》ppt課件-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 ，又具備與實(shí)踐緊密相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算技術(shù) 。 形態(tài)學(xué)圖像處理概念 形態(tài)學(xué)圖像分析的基本步驟 ① 提出所要描述的物體幾何結(jié)構(gòu)模式，即提取幾何結(jié)構(gòu)特征； ② 根據(jù)結(jié)構(gòu)模式選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)元素（簡(jiǎn)單又有最強(qiáng)的表現(xiàn)力）； ③ 用選定的結(jié)構(gòu)元對(duì)圖像實(shí)行擊中與否（ HMT）變換，便得到比原始圖像更顯著突出物體特征信息的圖像。選擇的幾個(gè)基本原則： ① 結(jié)構(gòu)元必須在幾何上比原圖像簡(jiǎn)單，且有界；當(dāng)選擇性質(zhì)相同或相似的結(jié)構(gòu)元時(shí)，以選擇極限情況為宜； ② 結(jié)構(gòu)元的凸性很重要，對(duì)非凸子集，由于連接兩點(diǎn)的線段大部分位于集合的外面，故用非凸子集作為結(jié)構(gòu)元將得不到什么信息。 膨脹過(guò)程解釋圖示 膨脹操作應(yīng)用舉例：橋接斷裂圖像間的間隙 腐蝕運(yùn)算 ? ?() zA B z B A??$定義： 假定 A和 B是 Z2上的兩個(gè)集合，把 A被 B腐蝕定義為： 含義： 腐蝕結(jié)果是這樣一個(gè)由移位元素 z組成的集合，以至 B對(duì)這些元素移位操作的結(jié)果完全包含于 A。 開(kāi)運(yùn)算的幾何解釋 可見(jiàn)，開(kāi)運(yùn)算的邊界是由這樣一些點(diǎn)組成的，就是當(dāng) B沿 A的內(nèi)部邊界滾動(dòng)時(shí)， B中所能達(dá)到的 A的內(nèi)部邊界的最遠(yuǎn)的點(diǎn)。 閉運(yùn)算的幾何解釋 就像腐蝕和膨脹的關(guān)系一樣，開(kāi)和閉也是關(guān)于集合補(bǔ)和反轉(zhuǎn)的對(duì)偶。 擊中與否變換 形態(tài)學(xué)擊中與否變換是形狀檢測(cè)的基本工具。有差集和腐蝕與膨脹間的對(duì)偶關(guān)系，上式可寫(xiě)成如下的形式： 21()A B A B A B?? －$上述的任何三個(gè)公式都可成為 擊中與否變換 ，可通過(guò)其對(duì)兩個(gè)不相連對(duì)象進(jìn)行區(qū)分。 應(yīng)用實(shí)例：人形上半身圖像側(cè)面輪廓提取 區(qū)域填充 1( ) 1 , 2 ,ckkX X B A k?? ? ? ? 這里討論一種簡(jiǎn)單的基于膨脹、取補(bǔ)和交的區(qū)域填充算法。 每次迭代與 A取交集的作用是消除中心元素標(biāo)志為 0的那些膨脹結(jié)果 。差 HS稱(chēng)為 S的 凸缺。一個(gè)簡(jiǎn)單的解決辦法是限制結(jié)果凸殼不超過(guò)原集合水平和垂直方向的最大尺寸。具體過(guò)程見(jiàn)下頁(yè)圖示實(shí)例。具體過(guò)程參照下頁(yè)圖例。 0( ) ( ( ) )K iiS A S A iB???骨骼化過(guò)程和重建過(guò)程圖形演示 修剪算法 細(xì)化和骨架提取算法通常會(huì)產(chǎn)生一些不必要的寄生成分，修剪算法是它們的一個(gè)重要補(bǔ)充，經(jīng)常用于去除手寫(xiě)印刷字體中的毛刺。 b對(duì) f進(jìn)行灰度膨脹可定義為： 為對(duì)其有個(gè)清楚的理解，先看一下一維的情況，這時(shí)上式變?yōu)椋? ? ?( ) ( , ) m a x ( , ) ( , ) ( ) , ( ) 。 移動(dòng)b而不是 f更直觀 ，更簡(jiǎn)單 ， 因?yàn)?b的尺寸通常小于 f。 一維灰度腐蝕圖示 對(duì)一維膨脹示例中的同樣 f 和 b，腐蝕的結(jié)果如下： 灰度膨脹和腐蝕相對(duì)函數(shù)補(bǔ)和反射變換成對(duì)偶關(guān)系： ( ) ( , ) ( ) ( , )ccf b s t f b s t??$灰度膨脹和腐蝕運(yùn)算應(yīng)用實(shí)例 注意不同圖中亮和暗細(xì)節(jié)的變化 灰度開(kāi)和閉運(yùn)算 ()f b f b b??$開(kāi)運(yùn)算： 閉運(yùn)算： ()f b f b b?? $() ccf b f b?開(kāi)、閉運(yùn)算也相對(duì)補(bǔ)和反射操作成對(duì)偶關(guān)系 開(kāi)運(yùn)算通常用于去除小的（相對(duì)于結(jié)構(gòu)元素而言）亮細(xì)節(jié)，而保留總體的灰度及和大的亮的特征不變。 閉運(yùn)算 通常用于去除小的（相對(duì)于結(jié)構(gòu)元素而言）暗細(xì)節(jié)，同時(shí)相對(duì)保留亮特征不變。 灰度形態(tài)學(xué)處理應(yīng)用 ? 形態(tài)學(xué)平滑 ? 形態(tài)學(xué)梯度 ? Tophat 變換 ? 紋理分割 ? 粒子測(cè)度 (granulometry) 形態(tài)學(xué)平滑 開(kāi)運(yùn)算后接一閉運(yùn)算操作，用于消除亮的和暗的偽跡或噪聲 實(shí)例： 形態(tài)學(xué)梯度 ( ) ( )g f b f b? ? ? $定義： 效果：突出圖像中灰度尖銳過(guò)渡的區(qū)域，當(dāng)使用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)元素時(shí)，該算法對(duì)邊緣方向性的依賴(lài)比空間增強(qiáng)技術(shù)中的梯度算子更小。 思路與步驟 ? 用與圖像左邊球大小相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)元素（此時(shí)左邊的球相當(dāng)于暗細(xì)節(jié)）對(duì)圖像進(jìn)行閉操作來(lái)消除小球，左邊只留下亮背景，右邊不變。 粒子測(cè)度 粒子測(cè)度是一種主要對(duì)圖像中粒子的尺度分布進(jìn)行測(cè)量的一種操作。 總結(jié) ? 堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)－集理論 ? 作為基本操作的膨脹和腐蝕可以產(chǎn)生很大一類(lèi)的形態(tài)學(xué)處理算法； ? 形態(tài)學(xué)圖像處理被廣泛應(yīng)用于圖像分割和圖像描述等方面
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