《数学形态学》——PPT课件.pdf

第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一 一 数学形态学的历史数学形态学的历史 二 二值形态学基本操作二 二值形态学基本操作 三 灰度形态学基本操作三 灰度形态学基本操作 三 图像处理应用三 图像处理应用 1 1 1 1 诞生于诞生于1964196419641964年 法国巴黎年 法国巴黎 MatheronMatheronMatheronMatheron的纹理分析器的纹理分析器 2 2 2 2 法国枫丹白露数学形态学研法国枫丹白露数学形态学研 究中心究中心 3 3 3 3 发展过程发展过程 第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一 一 数学形态学的历史数学形态学的历史 二 二值形态学基本操作二 二值形态学基本操作 三 灰度形态学基本操作三 灰度形态学基本操作 三 图像处理应用三 图像处理应用 发展历史 发展历史 1 1 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 60606060年代 孕育和形成年代 孕育和形成 19641964诞生 诞生 MatheronMatheron指导下的指导下的SerraSerra做岩相学分析 击中击不中变换开闭运算 做岩相学分析 击中击不中变换开闭运算 纹理分析器 纹理分析器 19661966年命名年命名Mathematical MorphologyMathematical Morphology 19681968年成立年成立枫丹白露数枫丹白露数 学形态学研究中心 学形态学研究中心 70707070年代 年代 纹理分析器商业应用 理论方面纹理分析器商业应用 理论方面MathronMathron 随机集和积分几何 数学形态学 随机集和积分几何 数学形态学 的核心内容 灰度 的核心内容 灰度 未引起信号图像处理方面重视 多为自然科学家 独立思维开拓图像分析一未引起信号图像处理方面重视 多为自然科学家 独立思维开拓图像分析一 个新的领域 个新的领域 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 发展历史 发展历史 2 2 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 80808080年代 年代 Serra 1982Serra 1982完成 图像分析于数学形态学 形态学走向美国及世界 完成 图像分析于数学形态学 形态学走向美国及世界 在格论框架上建立的数学形态学基础 在格论框架上建立的数学形态学基础 算法开发 算法开发 90909090年代至今年代至今 在模式识别 编码 运动分析 运动景物描述等方面取得进展 在模式识别 编码 运动分析 运动景物描述等方面取得进展 用于数值函数的形态学算子开发用于数值函数的形态学算子开发 如果证明 在某些时候 形态学方法闭其他方法在模式识别方面更有如果证明 在某些时候 形态学方法闭其他方法在模式识别方面更有 效 那是因为它更好地把握了景物的几何特点 仅此而已效 那是因为它更好地把握了景物的几何特点 仅此而已 Serra Serra 在在 把握自然景物含义 人类思维的符号描述方面显得不够有力有待发展 把握自然景物含义 人类思维的符号描述方面显得不够有力有待发展 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 发展历史 发展历史 3 3 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一门建立在严格数学理论基础上的学科 在理论和应用方面取得一门建立在严格数学理论基础上的学科 在理论和应用方面取得 巨大成就 巨大成就 在把握自然景物含义 人类思维的符号描述方面显得不够有力 在把握自然景物含义 人类思维的符号描述方面显得不够有力 有待发展 有待发展 如果证明 在某些时候 形态学方法闭其他方法在模式识别方面如果证明 在某些时候 形态学方法闭其他方法在模式识别方面 更有效 那是因为它更好地把握了景物的几何特点 仅此而已更有效 那是因为它更好地把握了景物的几何特点 仅此而已 SerraSerra 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 1 1 1 1 诞生于诞生于1964196419641964年 法国巴黎年 法国巴黎 MatheronMatheronMatheronMatheron的纹理分析器的纹理分析器 2 2 2 2 法国枫丹白露数学形态学研法国枫丹白露数学形态学研 究中心究中心 3 3 3 3 发展过程发展过程 第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一 一 数学形态学的历史数学形态学的历史 二 二值形态学基本操作二 二值形态学基本操作 三 灰度形态学基本操作三 灰度形态学基本操作 三 图像处理应用三 图像处理应用 1 1 1 1 腐蚀 膨胀运算及其性质腐蚀 膨胀运算及其性质 2 2 2 2 开 闭运算及其性质开 闭运算及其性质 2 2 2 2 击中击不中变换击中击不中变换 3 3 3 3 其他操作其他操作 第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一 数学形态学的历史一 数学形态学的历史 二 二值形态学基本操作二 二值形态学基本操作 三 灰度形态学基本操作三 灰度形态学基本操作 三 图像处理应用三 图像处理应用 1 1 腐蚀 膨胀运算及其性质 腐蚀 膨胀运算及其性质 1 1 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 腐蚀运算 腐蚀运算 膨胀运算膨胀运算 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 AxBxBA BbbABA cc BABA 1 1 腐蚀 膨胀运算及其性质 腐蚀 膨胀运算及其性质 2 2 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 腐蚀运算 腐蚀运算 f b f b 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 10 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ero f b ero f b 0 0 1 00 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 腐蚀 膨胀运算及其性质 腐蚀 膨胀运算及其性质 3 3 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 腐蚀运算 腐蚀运算 1 1 腐蚀 膨胀运算及其性质 腐蚀 膨胀运算及其性质 4 4 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 膨胀运算 膨胀运算 1 1 腐蚀 膨胀运算及其性质 腐蚀 膨胀运算及其性质 5 5 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 一般代数性质 交换律 结合律 标量分配律一般代数性质 交换律 结合律 标量分配律 ABBA CBACBA CBACBA 可用于复杂运 算简单化 tBtABAt 腐蚀膨胀 开闭 是一对对偶算子腐蚀膨胀 开闭 是一对对偶算子 算子相当于对图像补集做对偶运算 算子相当于对图像补集做对偶运算 平移不变性 对图像平移再算子操作 对图像算子操作再平移 平移不变性 对图像平移再算子操作 对图像算子操作再平移 xBABxA 2 2 开 闭运算及其性质 开 闭运算及其性质 1 1 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 开运算 开运算 闭运算闭运算 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 BBABA BBABA 2 2 开 闭运算及其性质 开 闭运算及其性质 2 2 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 开运算 开运算 2 2 开 闭运算及其性质 开 闭运算及其性质 3 3 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 闭运算 闭运算 2 2 开 闭运算及其性质 开 闭运算及其性质 4 4 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 平移不变性平移不变性 构造塔的基本 条件 和小波 联系 等幂性 等幂性 xBABxA BABBA 3 3 击中击不中变换 击中击不中变换 1 1 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 基本运算式基本运算式 B B由一对由一对E E F F结构元素构成 结构元素构成 E E F F交集为空 交集为空 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 FAEABA C 3 3 击中击不中变换 击中击不中变换 2 2 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 物体识别物体识别 用识别物体和物体补集进行识别用识别物体和物体补集进行识别 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 3 3 击中击不中变换 击中击不中变换 2 2 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 细化细化 修剪修剪 例例1 1见见ExcelExcel文件 文件 例例2 2见下图见下图 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 4 4 其他 其他 1 1 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 细化 剪枝 骨架化 影响区骨架 测地距离 细化 剪枝 骨架化 影响区骨架 测地距离 流域分割流域分割 形态学梯度形态学梯度 条件膨胀条件膨胀 形态学恢复形态学恢复 颗粒分析颗粒分析 4 4 其他 其他 2 2 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 腐蚀膨胀 条件膨胀 腐蚀膨胀 条件膨胀 开闭开闭 形态学梯度形态学梯度 颗粒分析颗粒分析 TopTopTopTop HatHatHatHat变换变换 击中击不中击中击不中 细化细化 修剪修剪 骨架化骨架化 SKIZSKIZSKIZSKIZ骨架骨架 影响区骨架 测地距离 影响区骨架 测地距离 极限腐蚀极限腐蚀 流域分割流域分割 图像变换定理图像变换定理 1 1 1 1 腐蚀 膨胀运算及其性质腐蚀 膨胀运算及其性质 2 2 2 2 开 闭运算及其性质开 闭运算及其性质 2 2 2 2 击中击不中变换击中击不中变换 3 3 3 3 其他操作其他操作 第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一 数学形态学的历史一 数学形态学的历史 二 二值形态学基本操作二 二值形态学基本操作 三 灰度形态学基本操作三 灰度形态学基本操作 三 图像处理应用三 图像处理应用 1 1 1 1 腐蚀 膨胀 开 闭运算及腐蚀 膨胀 开 闭运算及 其性质其性质 2 2 2 2 应用应用 Top HatTop HatTop HatTop Hat变换变换 混合滤波器混合滤波器 流域分析流域分析 第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一 数学形态学的历史一 数学形态学的历史 二 二值形态学基本操作二 二值形态学基本操作 三 灰度形态学基本操作三 灰度形态学基本操作 三 图像处理应用三 图像处理应用 1 1 腐蚀 膨胀 开 闭运算及其性质 腐蚀 膨胀 开 闭运算及其性质 1 1 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 腐蚀运算 腐蚀运算 膨胀运算膨胀运算 开闭运算开闭运算 开 先腐蚀再膨胀开 先腐蚀再膨胀 闭 先膨胀再腐蚀闭 先膨胀再腐蚀 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 fyxgyxgf max min xgDzzgzfxgf fyxgyxgf min 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 1 1 腐蚀 膨胀 开 闭运算及其性质 腐蚀 膨胀 开 闭运算及其性质 2 2 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 1 1 腐蚀 膨胀 开 闭运算及其性质 腐蚀 膨胀 开 闭运算及其性质 3 3 1 1 1 1 腐蚀 膨胀运算及其性质腐蚀 膨胀运算及其性质 2 2 2 2 开 闭运算及其性质开 闭运算及其性质 3 Top Hat3 Top Hat3 Top Hat3 Top Hat变换变换 4 4 4 4 混合滤波器混合滤波器 5 5 5 5 流域分析流域分析 第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一 数学形态学的历史一 数学形态学的历史 二 二值形态学基本操作二 二值形态学基本操作 三 灰度形态学基本操作三 灰度形态学基本操作 三 图像处理应用三 图像处理应用 第十章 数学形态学第十章 数学形态学 一 数学形态学的历史一 数学形态学的历史 二 二值形态学基本操作二 二值形态学基本操作 三 灰度形态学基本操作三 灰度形态学基本操作 三 图像处理应用三 图像处理应用 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 1 1 通过开运算检测电路板 通过开运算检测电路板 1 1 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 1 1 通过开运算检测电路板 通过开运算检测电路板 2 2 运用一个交叉结构元素进行开运算 运用一个交叉结构元素进行开运算 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 2 2 肉类目标识别 肉类目标识别 1 1 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 2 2 肉类目标识别 肉类目标识别 2 2 原始图像 圆盘闭运算 阈值检测原始图像 圆盘闭运算 阈值检测 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 2 2 肉类目标识别 肉类目标识别 3 3 形态学梯度 腐蚀后求取形态学梯度 分水岭算法形态学梯度 腐蚀后求取形态学梯度 分水岭算法 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 3 MRI3 MRI图像检测图像检测 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章 数学形态学 二值操作二值操作灰度操作灰度操作应用研究应用研究发展历史发展历史 3 MRI3 MRI图像检测图像检测 圆盘开 重建 减去 阈值 开去掉小噪声圆盘开 重建 减去 阈值 开去掉小噪声 第十章 数学形态学第十章 数学形态学第十章