图像处理的开闭运算 (2).docx

图像处理的开运算与闭运算0. 前言腐蚀和膨胀是依据数学形态学集合论方法发展起来的图像处理方法，起源于岩相对岩石结构的定量描述工作，在数字图像处理和机器视觉领域中得到了广泛的应用，形成了一种独特的数字图像分析方法和理论。数学形态学是图像处理和模式识领域的新方法，其基本思想是：用具有一定形态的结构元素去量度和提取图像中的对应形状，以达到图像分析和识别的目的。优势有以下几点：有效滤除噪声，保留图像中原有信息，算法易于用并行处理方法有效实现，基于数学形态学的边缘信息提取处理优于基于微分运算的边缘提取算法，提取的边缘比较平滑，提取的图像骨架也比较连续，断点少腐蚀：是一种消除边界点，使边界向内部收缩的过程。可以用来消除小且无意义的物体。膨胀：是将与物体接触的所有背景点合并到该物体中，使边界向外部扩张的过程。可以用来填补物体中的空洞。开运算：先腐蚀后膨胀的过程开运算。用来消除小物体、在纤细点处分离物体、平滑较大物体的边界的同时并不明显改变其面积。开运算通常是在需要去除小颗粒噪声，以及断开目标物之间粘连时使用。其主要作用与腐蚀相似，与腐蚀操作相比，具有可以基本保持目标原有大小不变的优点。闭运算：先膨胀后腐蚀的过程称为闭运算。用来填充物体内细小空洞、连接邻近物体、平滑其边界的同时并不明显改变其面积。原因：虽然腐蚀处理可以将粘连的目标物进行分离，膨胀处理可以将断开的目标物进行接续，但同时都存在一个问题，就是经过腐蚀处理后，目标物的面积小于原有面积，而经过膨胀处理之后，目标物的面积大于原有面积。开、闭运算就是为了解决这个问题而被提出的。数学形态学中二值图像的形态变换是一种针对集合的处理过程。其形态算子的实质是表达物体或形状的集合与结构元素间的相互作用，结构元素的形状就决定了这种运算所提取的信号的形状信息。形态学图像处理是在图像中移动一个结构元素，然后将结构元素与下面的二值图像进行交、并等集合运算。1. 系统分析系统功能需求（1）位图图像文件的导入、转换、显示、保存、关闭模块在该功能模块中提供：位图图像文件的导入功能；把32位或8位位图文件转换为24位位图文件的功能；显示经过导入和转换后的24位位图文件的功能；图像保存（提供保存为8位和24位位图的功能）和关闭图像的功能。这一模块主要对图像进行后续处理及其操作的基础。（2）基于膨胀和腐蚀的图像处理模块该模块主要的功能是用膨胀和腐蚀算法，得到对应的参数图像（图像增强），结合膨胀和腐蚀，做出开闭运算的图像（3）图像控制模块该模块主要功能是实现对原始图像另存；分形图像、分割结果图像保存的操作场景分析和开发场景名称参与执行者前置条件事件流后置条件图像信息导入用户系统已打开1、打开系统主界面2、选择文件菜单中的“打开”命令，选择文件3、对图像类型进行合法性检查，合则4，否则24、清除上一次数据5、把图像转换为24位位图文件6、提取图像像素数据，并保存三份7、将用户所要处理的图像导入系统中1、图像导入2、在图像显示界面上显示（三组图像及其直方图）3、用户可以作其他的处理基于腐蚀和膨胀图像的开闭处理用户系统已打开图像已导入1、选择“图像处理”菜单2、根据用户需要选择需要的处理类型3、系统对图像作相应的处理4、将处理后图像保存并显示给用户（中间组和右边组：包括图像、直方图）1、得到处理后图像（增强）；2、在图像显示界面上显示（中间组和右边组）；3、用户可以作其他的处理处理结果图像保存场景用户系统已打开，图像已导入，并作相应的处理1、选择“文件”菜单2、选择“另保存”菜单，路径+文件名3、将分形结果图像保存。1、得到分形结果图像；2、用户可以作其他的处理抽象用例对应活动图用例图根据功能分析和用例分析，我们得到“图像处理开闭运算”的用例图。（1）图像信息的导入用例图（2）基于腐蚀膨胀图像处理用例图（3）原始图像另存用例（4）处理结果图像保存用例（5）总的用例图建立系统总体架构及领域概念模型系统总体架构系统总体架构用于描述整个软件的体系结构，包括对各个功能模块的划分、功能定义、软件的层次结构等。根据前面建立的系统用例图，我们选用分层架构模式。下面我们用包图来描述总体结构。系统领域概念模型领域概念模型用于描述用户需求和相关业务领域中全局性的概念及其相互之间的关系。它在系统总体架构的基础上，进一步从概念上帮助开发人员理清系统结构及系统各组成部分之间的相互作用。领域概念模型使用UML的类图来表示，但不需要标出每个类的属性和方法，只需根据以上所作的场景开发和建立的用例，提取关键的概念并以类的形式表示出来即可。领域概念模型可以理解为类图的草图本系统拟采用MFC支持的文档视图结构中的单文档界面（SDI）结构。大部分Windows应用程序都相当复杂。典型的情况是，它们均包含业务逻辑处理层和界面层（程序框架），在MFC中对应于两个代表性的