构造不同的结构元素 - read.ppt

3、条件膨胀 ?定义：假设有输入图像A, 结构元素B，集合C，则利用B相对C对A作条件膨胀，可以通过将平移限制在C之内得到，其结果为： 三、二值图像的形态学处理 C A B 结构元素B 二值输入图象A, 为标记点 3、条件膨胀 ?应用——连通成分重建：利用给定的标记进行膨胀，找出二值图像中含有某种标记的连通成分，这个标记可以是一个象素，也可以是一个连通子区域。 三、二值图像的形态学处理 第一步 把整个原始图像数据作为条件C，抽取连通成分。 第二步 第三步 第四步 注：结构元素的选择很重要。 例：填充一个用曲线围成的区域 结构元素 输入图像 第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 4、骨架化 ?基本概念： 最大圆盘：对于一个目标S，S内的最大圆盘不是其他任何完全属于S的圆盘子集，并且至少有两点与目标边界轮廓相切。 三、二值图像的形态学处理 x D(x) w D(w) 最大圆盘 非最大圆盘 4、骨架化 ?基本概念： 骨架：所有最大圆盘的圆心构成了图像的骨架。 三、二值图像的形态学处理 最大圆盘定义的骨架 4、骨架化 ?数字情况下圆盘的选择：令B为一种结构元素，最大圆盘可表示为0B，1B，…，nB。其中 三、二值图像的形态学处理 用邻接象素模板作结构元素时的数字圆盘 0B 1B 2B 3B n=0 n=1 n=2 输入图像 最终骨架 n=0 n=1 n=2 利用骨架子集进行数据重建的过程 4、骨架化 ?数字骨架的应用：数据压缩（有损或无损） 、字符识别 三、二值图像的形态学处理 5、流域分割方法 ?问题：分割下面两个互相重叠的球状物体 三、二值图像的形态学处理 a b 5、流域分割方法 ?基本概念 三、二值图像的形态学处理 极限腐蚀：对于给定图象A，用结构元素B对其不断进行腐蚀，在腐蚀过程中，不连通的区域不断产生，某些区域又不断消失，一个连通成分在消失前的最后一步，称为最终连通成分。所有最终连通成分的并就是相对B的极限腐蚀，用 来表示。 5、流域分割方法 ?基本概念 三、二值图像的形态学处理 距离函数：对于A内给定一点x，距离函数dist(x)为从x到A的补集的距离。 输入图象 距离函数图 5、流域分割方法 ?流域分割原理 三、二值图像的形态学处理 x - dist(x) 距离函数反相图- dist(x) 相对通过圆盘水平线做出的 -dist(x)图形 5、流域分割方法 ?流域分割原理 三、二值图像的形态学处理 地形浸没过程说明 5、流域分割方法 ?实现 三、二值图像的形态学处理 a) 对图像做极限腐蚀，生成距离函数反相图 - dist(x) ，记下极限腐蚀位置 b) 水从最深处开始上涨，给每个新出现的积水盆一个新的标记，水面上涨过程中不同积水盆相接时，筑起一道坝最终的坝就是分割线 6、颗粒分析 ?离散粒度分布 ?局部颗粒分析 三、二值图像的形态学处理 * * 第七章 数学形态学在图像处理中的应用 一、数学形态学概述 二、数学形态学基本算法 三、二值图像的形态学处理 四、灰值形态学 1、起源： 数学形态学（Mathematics Morphology）形成于1964年，法国巴黎矿业学院马瑟荣（G. Matheron）和其学生赛拉（J. Serra）从事铁矿核的定量岩石学分析，提出了该理论。 一、数学形态学概述 2、发展： 数学形态学是一门建立在严格数学理论基础上的学科，其基本思想和方法对图像处理的理论和技术产生了重大的影响。目前，形态学图像处理已成为数字图像处理的一个主要研究领域。在文字识别、显微图像分析、医学图像、工业检测、机器人视觉都有很成功的应用。 一、数学形态学概述 3、定义： 数学形态学（Mathematical Morphology）是分析几何形状和结构的数学方法，它建立在集合代数的基础上，是用集合论方法定量描述目标几何结构的学科。 这种结构表示的可以是分析对象的宏观性质，例如，在分析一个工具或印刷字符的形状时，研究的就是其宏观结构；也可以是微观性质，例如，在分析颗粒分布或由小的基元产生的纹理时，研究的便是微观结构。 一、数学形态学概述 4、形态学研究几何结构的基本思想：利用一个结构元素（相当于模板）去探测一个图像，看是否能将这个结构元素很好地填放在图像的内部，同时验证填放结构元素的方法是否有效。 通过对图像内适合放入结构元素的位置做标记，就可得到关于图像结构的信息。这些信息与结构元素的尺寸和形状都有关。构造不同的结构元素，便可完成不同的图像分析，得到不同的分析结果。 B 图1 形态