基于数学形态学图像分割算法的研究

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1、基于数学形态学的图像分割算法研究学科：计算机技术研究生签字：铷枷指导教师签字：易1臼方分亏劲纠摘要随着计算机的普及，人们越来越多地利用计算机来帮助人类获取与处理视觉图像信息。图像分割是数字图像分析中的重要环节。数学形态学是一种新的非线性图像(信号)处理和分析理论，它摒弃了传统的数值建模及分析的观点，从集合的角度来刻画和分析图像，具有一套完整的理论、方法及算法体系。本文通过深入学习数学形态学实现图像分割的理论，与经典的图像分割算法相结合，分析了图像分割的发展趋势，研究基于数学形态学的图像分割方法。一方面

2、，介绍了边缘检测的概念和传统的边缘检测算法以及形态学梯度边缘检测算法，并把数学形态学理论应用N--值图像处理中。利用Canny边缘检测三原则进行了对比分析，引出了数学形态学的改进算法一受控形态学理论，对其做了细致的研究，并与其它的图像处理算法及方法做了深入的比较。最后把形态学应用到灰度图像处理领域，研究了形态学的灰度图像梯度边缘检测算法和抗噪型边缘检测算法。另一方面，在形态学多结构元素问题中，本文研究了最重要的多尺度结构元素和全方位结构元素，并对多结构元素的选取原则做了深入研究。本文结合具体实例设计了

3、复合形态滤波器，并通过实验对其可行性进行了验证。按照不同尺度原则，选择了合适的权值以后，在恢复图像、消除噪声和保存图像细节三个方面，都得到较好的效果。关键词：数学形态学；受控形态学；灰度图像；图像边缘检测；多结构元素AlgorithmofImageSegmentationbasedonMathematicalMorphologyDiscipline：ComputerTechnologyStudentSignature：上步SupervisorSignature：Z以kAbstract门1．nlaWit

4、hthepopularizationofcomputersinrecentyears，moreandmorepeopleUSethemtomakeimageacquisitionandvisualinformationprocess嬲aneffectiveauxiliaryt001．Imagesegmentationisallimportantstepindigitalimageanalyzing．ItisanewwaytoprocessandanalyzeimagesignalsusingMathe

5、maticalmorphologytheories．Asannon-linearmethod，itavoidesthedrawbacksofthetraditionalmeansfromnumericalmodelingandanalyzingandtakesadvantagesoftheprocessesfromthewayofcollectionandanalyze．Ithasmadeanintegratedsystemcomposedoftheories，methodsandalgorithms

6、．Inthispaper,thetheoryofimagesegmentationbasedonMathematicalmorphologyWasstudied．Synthesized谢mtheclassicalmethods，thetheoryWasutilizedtogrownewmethodsandalgorithms，forimagedivisions．AndthetrendinthisnewfieldWasanticipatedaswell．Firstly,theconceptsofedge

7、-detectionarepresented．Andthedifferencebetweenthetraditionalalgorithmandmorphologicalgradientedge—detectionalgorithmWasdiscussed．ThetheorybasedonMathematicalmorphologyWasusedinprocessingforbinaryimages．ComparedtothethreeCanny’Sedge—detectionandotheralgo

8、rithms，thecontrolled-morphologyalgorithmwasstudiedindepth．Thenthegradientedge—detectionandtheanti-noiseedge—detectionalgorithmwerestudiedforprocessinggrayimages．Thecrucialproblemsaboutmulti-structureelements，likemulti-scaleandomn