形態(tài)學(xué)圖像處理ppt課件-資料下載頁
2025-04-29 01:38本頁面
【正文】 腐蝕的效果： ?如果所有的結(jié)構(gòu)元素的值是正的，則輸出圖像比輸入圖像更暗； ? 在比結(jié)構(gòu)元素還小的區(qū)域中的亮細(xì)節(jié)效果將減弱，其程度依賴于環(huán)繞亮細(xì)節(jié)的灰度值，及結(jié)構(gòu)元素的形狀和幅度值。 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??$灰度膨脹和腐蝕運(yùn)算應(yīng)用實(shí)例 注意不同圖中亮和暗細(xì)節(jié)的變化 灰度開和閉運(yùn)算 ()f b f b b??$開運(yùn)算： 閉運(yùn)算： ()f b f b b?? $() ccf b f b?開、閉運(yùn)算也相對(duì)補(bǔ)和反射操作成對(duì)偶關(guān)系 開運(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。因?yàn)殚_始的腐蝕操作消除小細(xì)節(jié)的同時(shí)也使圖像變暗，所以后面的膨脹過程用于增加圖像的整個(gè)強(qiáng)度，但不會(huì)再引入被去除的細(xì)節(jié)。 開、閉運(yùn)算的幾何解釋 開、閉運(yùn)算的效果 開運(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。因?yàn)殚_始的腐蝕操作消除小的亮細(xì)節(jié)的同時(shí)也使圖像變暗，所以后面的膨脹過程用于增加圖像的整個(gè)強(qiáng)度，但不會(huì)再引入被去除的細(xì)節(jié)。 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。因?yàn)殚_始的膨脹操作消除暗細(xì)節(jié)的同時(shí)也使圖像變亮，所以后面的腐蝕過程使圖像變暗，但不會(huì)再引入被去除的細(xì)節(jié)。 開、閉運(yùn)算的屬性 1 2 1 2( 1 ) ( )( 2 ) , ( ) ( )( 3 ) ( )f b fif f f th e n f b f bf b b f b?? ? ? ? ??開運(yùn)算： 1 2 1 2( 1 ) )( 2 ) , ( ) ( )( 3 ) ( )f f bif f f th e n f b f bf b b f b??? ? ? ? ??閉運(yùn)算： 其中 e?r 表示 e 的域是 r 的域的子集。 開、閉運(yùn)算應(yīng)用實(shí)例 注意：圖 (a)中小的亮細(xì)節(jié)的尺寸減小，而對(duì)暗的灰度沒有影響； 圖 (b)中的小的暗細(xì)節(jié)尺寸減小，而對(duì)亮特征沒什么效果。 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 ? 粒子測度 (granulometry) 形態(tài)學(xué)平滑 開運(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渡的區(qū)域，當(dāng)使用對(duì)稱結(jié)構(gòu)元素時(shí)，該算法對(duì)邊緣方向性的依賴比空間增強(qiáng)技術(shù)中的梯度算子更小。 實(shí)例： Tophat 變換 ()g f f b??定義： 其名字的來自于這樣一種結(jié)構(gòu)元素：具有平頂 (flat top) 的圓柱形或平行六面體形的結(jié)構(gòu)。其效果是使低灰度級(jí)背景下的細(xì)節(jié)得到加強(qiáng)。 實(shí)例： 紋理分割 先看處理任務(wù)：分開下圖 (a)中由不同大小圓球組成的兩個(gè)紋理區(qū)域。 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)行閉操作來消除小球，左邊只留下亮背景，右邊不變。 ? 用大于大球間距離的結(jié)構(gòu)元素對(duì)上述結(jié)果做開運(yùn)算，此時(shí)圖像右邊的背景區(qū)域（相當(dāng)于亮細(xì)節(jié)）被消除，致使圖像右邊全成了黑色。這樣就得到左邊為白色，右邊為黑色的一副簡單圖像。 ? 簡單的閾值操作就產(chǎn)生上頁圖 (b)的邊界。 粒子測度 粒子測度是一種主要對(duì)圖像中粒子的尺度分布進(jìn)行測量的一種操作。先看下面一幅主要由三中不同大小粒子組成的圖像（圖 a）： 思路與步驟 ? 考慮到粒子亮度比圖像背景亮度高，先用尺寸漸漸在增加的結(jié)果元素對(duì)圖像進(jìn)行開運(yùn)算； ? 當(dāng)每通過一次開運(yùn)算時(shí)，把原圖像與結(jié)果圖像相減得到差圖像。 ? 在過程結(jié)束時(shí)，把前面所得的差規(guī)一化，并根據(jù)其構(gòu)建粒子尺寸分布的直方圖。 原理： 開操作對(duì)輸入圖像中包含有與結(jié)構(gòu)元素尺度相似的粒子的區(qū)域影響最大。 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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