1、16. 灰度图象的形态学运算与卷积、中值滤波的比较(邻域运算)图象 模板 ,1,0),(NyxI mjijiT,0),(1卷积(相关):加权平均(反折、移动、加权平均) 可取任意数。),(jiTmij jijyixIyxTIyxC0,),(),(*),(2中值滤波:比较选择(移动、排队、选中)ij(,)10Iij(,)参 与 排 队不 参 与 排 队MxyedianSortIxiyjTjij( ,)(,)(,),)13. 二值形态学I(x,y), T(i,j)为 0/1 图象 腐蚀 ),(&),(),(),(0, jiTjyixIANDyxTIyxEmji ),(),(),(),( 0, ji
2、jiIORIDji4 灰度形态学 T(i,j)可取 以外的值10腐蚀: ),(),(min),(),( 1,0 jiTjyixIyxTIyxEj 膨胀: a,Dji6 形态学问题 1 木匠活2问题 2 豆子和苹果不同大小颗粒数目概念:(集合)对象(Object)X;结构元素( Structure Element):B关系:XBXBCXB包含于 include in 击中 hit 击不中 miss平移 yxUByx对称集 yB B BZ Z Z3形态运算(p94106,p160165)problems: 平滑凸起和凹陷Object XStructure element 1B2B1腐蚀 Erosi
3、on:xX:剥去一层(皮): 删两边 删右上1B2B2膨胀 Dilation:4添上一层(漆): 补两边 补左下1B2BXxBX:对偶关系 )()(C用途?自学:(1)对偶性 )()(BXC(2)B 对称性:B 不对称性: (3) 和 的关系X(4) )()(21?21B如何计算 ?或j)yi,I(x&j)i, ),(ANDyxE(ji,SM 为 的点数。y)S(x, 10),(yx j)B(i, 腐蚀运算 XxXEx:)(腐蚀运算也可以用平移 X 来说明ByBy证 若在 中,则对所有 都有 在 中XxXxx: BByxX对 B 中任意点 y,平移 后仍在 中yy, x平移 后要满足yxBy,
4、y是 平移 后的结果 ByByyXXyy5 膨胀运算 XBxXBxXD:)(用 的平移来说明 )(: yxBXxByx ByX上式表示 是所有满足以下条件的点 的集合:在 中存在一点 ,而且在 中xyX存在一点 ,使得 .xyx在腐蚀和膨胀运算中存在对偶原理,即 CBX)(证: 上式右边等于 cxcc Xx:)(cxB: 0| )(| yxxXxBy= 3开 open : ?B)(B去掉小刺,但未去掉小桥 :有位移1B2B 最终结果的象素; o 原始的象素,但已不在最终的结果中,6则可消除位移BX)(B去掉小刺,但未去掉小桥 :去掉小刺,和小桥1B2B 最终结果的象素; o 原始的象素,但已不
5、在最终的结果中,4闭 close:BXB)(: 保持了小刺,填满了小桥, : 保持了小刺,填满了小桥,1B2B 最终结果与原始象素相重的位置; o 最终结果,但原始无象素的位置; 中间结果的象素位置自学:(1)对偶性: BCBX)()((2) X?(3) )()((4) BBxx21xx21xxx112x27(5) BX)(等幂性:用 B 开 X 已删去能去掉的小桥、小刺,再做一次 不会变。BX5颗粒分布函数 0) ()(1(Af BBB:半径为 1 的结构元素B:半径为的结构元素去掉半径 B 的颗粒),(XOPEN面积(点数))(BA6Morphology 小结1通过物体(对象)和结构元素的
6、相互作用,得到更本质的形态(shape)(1)图象滤波(2)平滑区域的边界(3)将一定形状施加于区域边界(4)描述和定义图象的各种几何参数和特征(区域数、面积、周长、连通度、颗粒度、骨架、边界)2形态运算是并行运算3细化区域或边界变为 1 个象素的宽度,但它不破坏连通性四方向细化算法:逻辑运算(可删除条件)形态运算是否可用于细化?(1)腐蚀:收缩(去掉边缘的点)何时结束?能否保证连通性?(2)开:去毛刺,能否细化(去掉尺寸小于结构元素的块)=条件运算 Hit Miss Transform什么样的条件下要删去一个点。什么样的条件下要增加一个点。7HMT(Hit-Miss Transform:击中
7、击不中变换)条件严格的模板匹配模板由两部分组成。 :物体, :背景 。),(21T1T2Cxxi XX21,8性质:(1) 时,2T1TX(2) )()()( 21XC)/()21TX8细化/粗化(1)细化(Thin) CTXo)(/去掉满足匹配条件的点。系统细化 nBoXTo)(21是 旋转的结果( 90,180,270)共 8 种情况iB1i适于细化的结构元素 10dIdL10问题:用 , 是否包含所可删除的情况?是否包含端点?iiLX22213 13 1123TXoTXXT XXTT9(2)粗化(Thick) )(TXT用 时,0,1,12 X故要选择合适的结构元素,如 ,01,2T对偶
8、性: (验证一下)*TXCwhere when),(*12T),(219边界和骨架Boundary1,/GXSkeleton max0 )/()(n GnXS其中 0,12 )( nGX用不同大小的结构元素 nG 逐步对 X 腐蚀,直到 ,每次腐蚀得到宽Gnmax度和 nG 成正比的区域段的骨架。P162-163 页每种运算的例子问题:p163 页骨架不连通了,而原区域是连通的。原因:n=0 时 11,n=1 时 33,n=2 时 55,迭代运算简化运算解决:结构元素:ii 的全方形结构元素(11,22) Biii DXS)/()(iiOPEN),2i)()((图略)用标记腐蚀掉的点, (作完一次擦掉)用表示骨架点10用 表示原点