ch10-圖像分析基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-06-16 16:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分割與合并 圖像分割： ?圖像分割是圖像分析的第一步，是所有分析和識(shí)別 的基礎(chǔ)，如果這一步做好，將大大提高分析能力； ?缺乏有力的統(tǒng)一的理論指導(dǎo)，算法繁多； ?可和其他學(xué)科交叉應(yīng)用。 (１ ) 圖像邊緣檢測(cè)： 使用圖像增強(qiáng)一章中所講的各種圖像銳化算子，然 后進(jìn)行自適應(yīng)閾值分割，得到二值圖像，一般為黑 底白邊緣的圖像。 I = imread(39。39。)。 BW1 = edge(I,39。sobel39。)。 BW2 = edge(I,39。canny39。)。 imshow(BW1) figure, imshow(BW2) ２ .圖像檢測(cè) 圖像分析例子一：米粒個(gè)數(shù)檢測(cè)，米粒邊緣檢測(cè) (１ ) 圖像邊緣檢測(cè)： ２ .圖像檢測(cè) （ 2）線檢測(cè)： Hough變換 ? Hough變換問(wèn)題的提出 –在找出邊界點(diǎn)集之后，需要連接，形成完整的邊界圖形描述 （ 2）線檢測(cè)： Hough變換 在 xy坐標(biāo)系中的一條直線，若用 分別表示法線 的距離及法線與 x軸的夾角，則： ,??c o s s inxy? ? ?????x y （ 2）線檢測(cè)： Hough變換 Hough變換的性質(zhì)： （１）在 (x,y)域中的一條直線對(duì)應(yīng)著變換域中 的一個(gè)點(diǎn)（ ）； ,??（２） (x,y)域中的一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著變換域中的一條 正弦曲線； （３）變換域中一條曲線上的 n點(diǎn)對(duì)應(yīng)于 (x,y)于中過(guò) 一個(gè)公共點(diǎn)的 n條直線。 （ 2）線檢測(cè)： Hough變換 Hough變換的性質(zhì)： （ 2）線檢測(cè)： Hough變換 Hough變換的性質(zhì)： –在參數(shù)平面上相交最多的交點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的 xy 平面上的直線就是我們的解 （４） (x,y)域中一條直線上的 n個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于變換 域中經(jīng)過(guò)一個(gè)公共點(diǎn)的 n條曲線。 若該直線為 y=ax+b，則變換域的公共點(diǎn)為： 11a r c t a n , sin( a r c t a n )baa????? ? ? ??????使用交點(diǎn)累加器，或交點(diǎn)統(tǒng)計(jì)直方圖，找出相交線段最多的參數(shù)空間的點(diǎn)（ ?,? ） ?然后找出該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 xy平面的直線線段 （ 2）線檢測(cè)： Hough變換 Hough變換的實(shí)現(xiàn)： 參數(shù)空間分成小格，每格上有計(jì)數(shù)器，峰值檢測(cè)， 參數(shù)空間分成小格，每格上有計(jì)數(shù)器，峰值檢測(cè)， 最大值點(diǎn)即為變換空間的參數(shù)（ ?,? ）；根據(jù) 11a r c t a n , sin( a r c t a n )baa????? ? ? ?????求出 a,b Hough變換的問(wèn)題： : 每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一條曲線， ?,? 的范圍怎 么確定？ 占用內(nèi)存大 :隨著精度的增加，占用內(nèi)存 容量會(huì)大大增加 ２ .峰值不明顯 Hough變換的優(yōu)缺點(diǎn)： Hough變換的優(yōu)點(diǎn)： 不受不連續(xù)點(diǎn)的影響，對(duì)噪聲不敏感 （ 2）線檢測(cè)： Hough變換 MATLAB７ .0以上版本提供 hough變換的函數(shù) hough houghlines houghpeaks ４ .圖象的檢測(cè)常見算法： （１）投影法 （２）差影法 在銀行金庫(kù)內(nèi)，攝像頭每隔一小段時(shí)間，拍攝一幅圖， 與上一幅圖做差影；如果差別超過(guò)了預(yù)先設(shè)置的閾值， 說(shuō)明有人，這時(shí)就應(yīng)該拉響警報(bào)。 ４ .圖象的檢測(cè)常見算法： （３）模板匹配 ４ .圖象的檢測(cè)常見算法： 利用模板匹配可以在一幅圖象中找到已知的物體。 所謂模板匹配，其實(shí)想法很簡(jiǎn)單：拿已知的模板 和原圖象中同樣大小的一塊區(qū)域去對(duì)。 最開始時(shí)，模板的左上角點(diǎn)和圖象的左上角點(diǎn)是重 合的，拿模板和原圖象中同樣大小的一塊區(qū)域去對(duì) 比，然后平移到下一個(gè)象素，仍然進(jìn)行同樣的操作， …… 所有的位置都對(duì)完后，差別最小的那塊就是我們 要找的物體。 我們用平方誤差之和來(lái)衡量原圖中的塊和模板之 間的差別。 形態(tài)學(xué)的用途主要是獲取物體拓?fù)浜徒Y(jié)構(gòu)信息， 它通過(guò)物體和結(jié)構(gòu)元素相互作用的某些運(yùn)算，得 到物體更本質(zhì)的形態(tài)。在圖象處理中的應(yīng)用主要 是： (1)利用形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算，對(duì)圖象進(jìn)行觀察 和處理，從而達(dá)到改善圖象質(zhì)量的目的； (2)描述 和定義圖象的各種幾何參數(shù)和特征，如面積、周 長(zhǎng)、連通度、顆粒度、骨架和方向性等。 1. 誕生于 1964年，法國(guó)巴黎 Matheron的紋理分析器 2. 法國(guó)楓丹白露數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)研究中心 3. 發(fā)展過(guò)程 ?60年代：孕育和形成 1964誕生， Matheron指導(dǎo)下的 Serra做巖相學(xué)分析，擊中擊不中變換開閉運(yùn)算、紋理分析器。 1966年命名 Mathematical Morphology。 1968年成立楓丹白露數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)研究中心。 ?70年代： 紋理分析器商業(yè)應(yīng)用，理論方面 Mathron《 隨機(jī)集和積分幾何 》 ，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的核心內(nèi)容，灰度。 未引起信號(hào)圖像處理方面重視，多為自然科學(xué)家，獨(dú)立思維開拓圖像分析一個(gè)新的領(lǐng)域。 ?80年代： Serra 1982完成 《 圖像分析于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué) 》 ，形態(tài)學(xué)走向美國(guó)及世界。 在格論框架上建立的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。 算法開發(fā)。 ?90年代至今 在模式識(shí)別，編碼，運(yùn)動(dòng)分析，運(yùn)動(dòng)景物描述等方面取得進(jìn)展。 用于數(shù)值函數(shù)的形態(tài)學(xué)算子開發(fā) “如果證明，在某些時(shí)候，形態(tài)學(xué)方法閉其他方法
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