Методы обработки изображений на основе математической морфологии

Содержание

Слайд 2

Методы обработки изображений на основе математической морфологии Применяется для извлечения некоторых

Методы обработки изображений на основе математической морфологии

Применяется для извлечения некоторых компонент

изображения, используемых при его представлении и описании:
границ, заданных областей, средних линий и др.

Математическая морфология (ММ)- использует язык теории множеств
Множества в ММ -объекты на изображениях
Основные операции ММ
наращение (расширение, дилатация) (dilation)
эрозия (erosion) 

Слайд 3

Обработка бинарных изображений Для бинарных изображений логические операции взаимно однозначно соответствуют

Обработка бинарных изображений

Для бинарных изображений логические операции взаимно однозначно соответствуют

операциям над множествами

Операция пересечения – логическое умножение
Операция объединения – логическое сложение

Слайд 4

A- множественное представление двоичного изображения B - множество малого размера и

A- множественное представление двоичного изображения
B - множество малого размера и простой

формы (структурирующий элемент-structuring element)
Операция расширения
Слайд 5

Пояснение операции «дилатация»

Пояснение операции «дилатация»

Слайд 6

Влияние формы структури-рующего элемента на результат дилатации

Влияние формы структури-рующего элемента на результат дилатации

Слайд 7

Операция эрозии

Операция эрозии

Слайд 8

Влияние формы структурирующего элемента на результат эрозии

Влияние формы структурирующего элемента на результат эрозии

Слайд 9

Слайд 10

1. Дилатация не позволяет полностью восстанавливать объекты после эрозии 2. В

1. Дилатация не позволяет полностью восстанавливать объекты после эрозии
2. В изображении

остаются лишь те симметрии, которые присутствуют в структурирующем элементе.
3. Структурирующий элемент должен быть близок к кругу (симметричен по всем направлениям).
4.Используются два способа представления объектов: черные и белые - активные пиксели структурирующего элемента принимают те же двоичные значения, что и интересующие объекты

1 2 3
Исходное Результат Результат
Изображение эрозии 1, квадрат, 13*13 дилатации 2
квадрат, 13*13

Слайд 11

Пример применения базовых операций ММ к бинарному изображению

Пример применения базовых операций ММ к бинарному изображению

Слайд 12

Ключевые операции ММ Размыкание (opening) - последовательное применение операций эрозии и

Ключевые операции ММ

Размыкание (opening) - последовательное применение операций эрозии и расширений


Замыкание (closing) - последовательное применение операций расширения и эрозии

Исходное изображение замыкание размыкание

Слайд 13

Применение ММ для фильтрации изображений Удаление шума в фоне Удаление темных пятен на отпечатке

Применение ММ для фильтрации изображений

Удаление шума в фоне

Удаление темных пятен

на отпечатке
Слайд 14

Применение ММ для фильтрации изображений Удаление пропусков на полосах отпечатков Восстановление ширины полос отпечатков Исходное изображение

Применение ММ для фильтрации изображений

Удаление пропусков на полосах отпечатков

Восстановление ширины полос

отпечатков

Исходное изображение

Слайд 15

Выделение контуров на основе ММ Нахождение 4–связанного контура Нахождение 8–связанного контура

Выделение контуров на основе ММ

Нахождение 4–связанного контура

Нахождение 8–связанного контура

Слайд 16

исходное изображение 4–связанный контур 8–связанный контур 3 операция закрытия 8–связанный контур 8–связанный контур, закрытие

исходное изображение 4–связанный контур 8–связанный контур 3

операция закрытия 8–связанный контур

8–связанный контур, закрытие
Слайд 17

Обработка полутоновых изображений ММ f, b – функции Одномерная функции Примитив

Обработка полутоновых изображений ММ

f, b – функции

Одномерная функции

Примитив b

Примитив

b скользит по f

Результат дилатации

Графическое пояснение дилатации для одномерного случая

Слайд 18

Операция расширения для полутоновых изображений - области определения изображений f и

Операция расширения для полутоновых изображений

- области определения изображений f и b

соответственно

Следовательно - f и b должны перекрываться

Если коэффициенты в структурирующем элементе b равны нулю

Особенности
Если коэффициенты в структурирующем элементе b больше нуля, то изображение становиться ярче
Темные детали ослабляются или пропадают в зависимости от соотношения их размеров и яркости с параметрами элемента b

Слайд 19

Обработка полутоновых изображений ММ Если коэффициенты в структурирующем элементе b равны

Обработка полутоновых изображений ММ

Если коэффициенты в структурирующем элементе b равны нулю

Особенности


Если коэффициенты в структурирующем элементе b положительные, то изображение становиться темнее
Яркие детали ослабляются или пропадают в зависимости от соотношения их размеров и яркости с параметрами элемента b
Слайд 20

Размыкание и замыкание полутоновых изображений Размыкание - последовательное применение операций эрозии

Размыкание и замыкание полутоновых изображений

Размыкание - последовательное применение операций эрозии и

расширения

Замыкание - последовательное применение операций расширения и эрозии

Размыкание - для удаления небольших светлых деталей на изображении

Замыкание - для удаления небольших темных деталей на изображении

Слайд 21

исходное изображение расширение эрозия размыкание замыкание

исходное изображение расширение эрозия

размыкание замыкание

Слайд 22

Сглаживание изображения – последовательное применение открывания и закрывания . Приложения полутоновой ММ Исходное Обработанное

Сглаживание изображения –
последовательное применение открывания и закрывания

.

Приложения полутоновой ММ

Исходное Обработанное

Слайд 23

Морфологический градиент Исходное Обработанное

Морфологический градиент

Исходное Обработанное