圖像形態(tài)學(xué)方法(共8頁)

1、教學(xué)目的及要求熟悉標(biāo)量的量化方法，了解圖像量化過程教學(xué)重點(diǎn)處理安排標(biāo)量的量化方法。教學(xué)難點(diǎn)處理安排重點(diǎn)講解簡(jiǎn)單圖像塊的量化過程。教學(xué)方式、方法多媒體+板書教學(xué)內(nèi)容及時(shí)間分配圖像的量化方法（2） 70分鐘例題 20分鐘例題、練習(xí)題無作業(yè)、思考題無教 案內(nèi) 容備 注6.1 圖像形態(tài)學(xué)方法1）起源60年代采礦、動(dòng)植物調(diào)查時(shí)采用的數(shù)學(xué)工具；是針對(duì)二值圖象依據(jù)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)( Mathematical Morphology)的集合論方法發(fā)展起來的圖象處理方法。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)起源于巖相學(xué)對(duì)巖石結(jié)構(gòu)的定量描述工作，近年來在數(shù)字圖象處理和機(jī)器視覺領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，形成了一種獨(dú)特的數(shù)字圖象分析方法和理論。2）思想

2、表現(xiàn)為一種鄰域運(yùn)算形式；一種特殊定義的鄰域稱之為“結(jié)構(gòu)單元”（Structure Element），在每個(gè)象素位置上它與二值圖象對(duì)應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行特定的邏輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算的結(jié)果為輸出圖象的相應(yīng)象素。形態(tài)學(xué)運(yùn)算的效果取決于結(jié)構(gòu)單元的大小、內(nèi)容以及邏輯運(yùn)算的性質(zhì)。 3）數(shù)字圖象形態(tài)學(xué)處理的目的研究數(shù)字圖象中物體目標(biāo)的結(jié)構(gòu)及拓?fù)潢P(guān)系。6.1.1膨脹(dilation或稱擴(kuò)張） EMBED * MERGEFORMAT 6.1.2腐蝕（erosion）用B腐蝕的結(jié)果是所有使B平移c后仍在A中的c的集合。換句話說，用B來腐蝕A得到的集合是B完全包括在A中時(shí)B的原點(diǎn)位置的集合。 腐蝕在數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算中的作用是消

3、除物體邊界點(diǎn)。如果結(jié)構(gòu)元素取33的像素塊，腐蝕將使物體的邊界沿周邊減少一個(gè)像素。腐蝕可以把小于結(jié)構(gòu)元素的物體(毛刺、 小凸起)去除，這樣選取不同大小的結(jié)構(gòu)元素，就可以在原圖像中去掉不同大小的物體。如果兩個(gè)物體之間有細(xì)小的連通，那么當(dāng)結(jié)構(gòu)元素足夠大時(shí)， 通過腐蝕運(yùn)算可以將兩個(gè)物體分開。6.1.3開運(yùn)算和閉運(yùn)算1）開運(yùn)算定義：意義：先腐蝕然后再膨脹；目的：使輪廓平滑，抑制A物體邊界的小離散點(diǎn)或尖峰，在研究物體的形態(tài)分布時(shí)常用。用來消除小物體、在纖細(xì)點(diǎn)處分離物體、平滑較大物體的邊界的同時(shí)并不明顯改變其面積。結(jié)構(gòu)單元為中心對(duì)稱，開運(yùn)算后圖像形狀只有邊角變光滑，其他不變 結(jié)構(gòu)單元為非對(duì)稱情況下，進(jìn)行開運(yùn)

4、算時(shí)要用B的對(duì)稱集 進(jìn)行膨脹，否則，開運(yùn)算的結(jié)果和原圖相比要發(fā)生平移。Lenna Open變換后的二值圖象開運(yùn)算對(duì)邊界進(jìn)行了平滑，去掉了凸角；當(dāng)使用線段結(jié)構(gòu)元素時(shí)，沿線段方向?qū)挾容^大的部分才能夠被保留下來，而較小的凸部將被剔除?？梢姡煌慕Y(jié)構(gòu)元素的選擇導(dǎo)致了不同的分割，即提取出不同的特征。2）閉運(yùn)算定義：意義：先膨脹再腐蝕；目的：用來填充物體內(nèi)細(xì)小空洞、連接鄰近物體、平滑其邊界的同時(shí)并不明顯改變其面積。閉運(yùn)算通過填充圖像的凹角來平滑Lenna close變換后的二值圖象6.2形態(tài)學(xué)應(yīng)用由于開、閉運(yùn)算所處理的信息分別與圖像的凸、凹處相關(guān)， 因此，它們本身都是單邊算子，可以利用開、閉運(yùn)算去除圖像的噪聲、恢復(fù)圖像，也可交替使用開、閉運(yùn)算以達(dá)到雙邊濾波目的。一般，可以將開、閉運(yùn)算結(jié)合起來構(gòu)成形態(tài)學(xué)噪聲濾波器。 1）開運(yùn)算對(duì)并噪聲的濾波作用未被噪聲污染的圖象S噪聲圖象N被噪聲污染的圖象濾波后的圖像在非噪聲污染圖像和噪聲污染圖像之間2）閉運(yùn)算對(duì)差噪聲的濾波作用未被噪聲污染的圖象S噪聲圖象N被噪聲污染的圖象3）交變序列濾波器（ASF) 在ASF方法中，開-閉濾波器（或閉-開）序列交替執(zhí)行；初始時(shí)，采用較小的