【9】数学形态学操作(上)

考纲

文章目录

  • 2026甄题【简答题】
  • 数学形态学介绍
  • 1 基础
    • 1.1 集合论
    • 1.2 反射(结构元关于原点对称)
    • 习题9.1
    • 1.3 平移(相当于进行相关或卷积运算的平移定义)
  • 2 腐蚀(结构元无须反射):一种收缩或细化运算
    • 习题9.2*
    • 习题9.3
    • 习题9.11
    • 习题9.12
    • 习题9.13
  • 3 膨胀(结构元需要反射):一种扩展运算
    • 2021甄题【简答题】
    • 习题9.4*
    • 习题9.6*
    • 习题9.10*
    • 习题9.8
    • 习题9.14
    • 习题9.15
    • 2014、2016【计算题】
    • 2023甄题【计算题】
    • 2018甄题【简答题】
    • 可考题【简答题】
  • 4 开运算:先腐蚀后膨胀【去噪】
    • 2006甄题【计算题】
    • 可考题【简答题】
    • 习题9.18*
    • 习题9.19*
    • 习题9.17
    • 习题9.21
    • 习题9.9
  • 5 闭运算:先膨胀后腐蚀【填孔】
    • 2007甄题【计算题】
    • 2021甄题【简答题】
  • 6 开闭运算的应用差异
    • 2016甄题【简答题】
    • 2023甄题【设计题】
    • 2024甄题【计算题】
  • 7 击中-击不中变换(HMT):用于形状检测
    • 习题9.24
    • 习题9.27
  • 8 边界提取(原图减去腐蚀后的图像)
    • 2012甄题【计算题】
    • 习题9.32
  • 9 孔洞填充:X k = ( X k − 1 ⊕ B ) ∩ I c X_k=(X_{k-1}⊕B)∩I^cXk=(Xk1B)Ic
    • 2009、2010甄题【计算题】
    • 习题9.36*
    • 习题9.51* 【2018甄题 】
    • 习题9.33
  • 10 提取连通分量:X k = ( X k − 1 ⊕ B ) ∩ I X_k=(X_{k-1}⊕B)∩IXk=(Xk1B)I
    • 2007甄题【名词解释】
    • 2008甄题【计算题】
    • 2011甄题【计算题】
    • 习题9.37*
  • 11 凸壳(HMT的运用)
    • 可考题【简答题】
  • 12 细化(HMT的运用)
    • 习题9.30
  • 13 粗化(HMT的运用)
  • 14 骨架(腐蚀和开运算的应用)
  • 15 裁剪(细化和骨架算法的补充)
  • 前景像素:图像中“被关注的对象”对应的像素,通常是目标区域,比如文字、零件、细胞、车牌等
  • 背景像素:除目标之外的其余像素,通常是衬底、空白部分

在二值图像里一般约定:

  • 前景 = 1 或白色
  • 背景 = 0 或黑色

2026甄题【简答题】

区分内边界与外边界,以及区分的前提条件?

内边界是目标区域内侧与背景相邻的边界像素,外边界是目标区域外侧与前景相邻的边界像素。区分它们的前提是图像已二值化,并且前景、背景及邻域关系已经明确。

数学形态学介绍

形态学不仅在生物学中用于研究动植物的形态和结构,在数学和图像处理领域也有重要应用。数学形态学是一种以集合论、格论和拓扑学为基础的方法,主要用于分析和处理几何结构,特别是图像中的形态特征。

在数学形态学中,最常用的操作是膨胀腐蚀,这两个操作构成了更多复杂操作的基础:

  • 膨胀 (Dilation): 扩展图像中的物体,使得图像中的物体变大,填充小的空洞。
  • 腐蚀 (Erosion): 缩小图像中的物体,消除图像中的细小结构和噪声。

通过结合膨胀和腐蚀,可以衍生出其他操作,如开运算(先腐蚀后膨胀,用于去除小物体)和闭运