形态学处理课件.ppt

3 形态学变换 （2）闭运算对差噪声的滤波作用 未被噪声污染的图像S 噪声图像N 被噪声污染的图像 3 形态学变换 S N 小结构单元B 3 形态学变换 （3）交变序列滤波器 在ASF方法中，开-闭滤波器（或闭-开）序列交替执行； 初始时，采用较小的结构单元；然后逐步增加结构单元的尺寸； 方法在某个尺寸的结构单元终止，否则将毁坏图像； 结构单元尺寸的最优化算法是目前研究的热点。 3 形态学变换 4）击中击不中（HIT-MISS）变换 击中击不中变换（HMT）需要两个结构单元w和b，合成一个结构元素对B=（w，b）。一个探测图像内部，另一个探测图像外部。 定义： 其中Bw要求击中的部分，Bb要求击不中的部分。 目的：用于精确检测图像A中结构元素B的位置，或从图A中检索B目标时使用。 3 形态学变换 3 形态学变换 3 形态学变换 4 形态学变换的应用 1）图像细化变换 定义： 首先利用一个结构对的顺序细化 4 形态学变换的应用 4 形态学变换的应用 4 形态学变换的应用 通常使用八个方向结构对进行细化 4 形态学变换的应用 4 形态学变换的应用 数字图像处理 第八章 形态学处理 CH8 形态学处理 数学形态学历史（Mathematical Morphology） 一、什么是形态学处理 二、基本处理定义 三、形态学变换 四、形态学变换的应用 五、灰度图像形态学 六、要点总结 上机实习 历史 六十年代 1964年，法国巴黎矿业学院，G.Matheron, J.Serra；铁矿的定量岩石分析，以预测其开采价值； 1966年，南锡的酒吧， G.Matheron, J.Serra和Ph. Formeny奠定了数学形态学； 1968年4月，法国成立枫丹白露数学形态学研究中心； 七十年代 TAS（纹理分析系统）; 12年5000万; 大量专利; 但仅面向用户和自然科学家； 历史 八十年代，数学形态学广为人知 1982年，Serra，”Image Analysis and Mathematical Morphology”; Sternberg，美国机器视觉公司的首席科学家； 80年代的石油危机； 84年枫丹白露成立MorphoSystem指纹识别公司； 86年枫丹白露成立Noesis图像处理公司； 全球成立十几家数学形态学研究中心，进一步奠定理论基础； 九十年代，数学形态学应用在图像增强、分割、恢复、边缘检测、纹理分析等领域。 1 什么是形态学处理 1）起源 60年代采矿、动植物调查时采用的数学工具； 是针对二值图像依据数学形态学( Mathematical Morphology)的集合论方法发展起来的图像处理方法。 数学形态学起源于岩相学对岩石结构的定量描述工作，近年来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。 $进一步阅读：Gonzalez, p420. 1 什么是形态学处理 2）思想 表现为一种邻域运算形式； 一种特殊定义的邻域称之为“结构单元”（Structure Element），在每个像素位置上它与二值图像对应的区域进行特定的逻辑运算，逻辑运算的结果为输出图像的相应像素。 形态学运算的效果取决于结构单元的大小、内容以及逻辑运算的性质。 3）数字图像形态学处理的目的 研究数字图像中物体目标的结构及拓扑关系。 加权模板 2 基本处理定义 1）二值形态学处理 集合A与二值图像f(x,y)的关系 2 基本处理定义 2 基本处理定义 2）平移（translation） A物体，x结构单元。在平移运算中通常为1个点 2 基本处理定义 2 基本处理定义 3）扩张（dilation） 2 基本处理定义 2 基本处理定义 4）腐蚀（erosion） 2 基本处理定义 注意：如果结构单元包含原点，则 成立； 而若结构单元不包含原点，则上式不成立。 2 基本处理定义 2 基本处理定义 2 基本处理定义 文字图像 膨胀后的文字图像 腐蚀后的文字图像 2 基本处理定义 5）腐蚀与扩张并不互为逆运算，但有下列性质： 2 基本处理定义 分配率 迭代性 2 基本处理定义 6）不同结构单元对腐蚀和扩张的影响 E1=3*3方形结构单元 原图 E1扩张后图像 E1腐蚀后图像 2 基本处理定义 E2=5*5方形结构单元 原图 E2扩张后图像 E2腐蚀后图像 3 形态学变换 1）结构开（open）变换 定义： 意义：先腐蚀然后再扩张； 目的：使轮廓平滑，抑制A物体边界的小离散点或尖峰，在研究物体的形态分布时常用。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。 3 形态学