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时间:2019-05-11
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1、6.5非线性空域滤波器序统计滤波器形态滤波数字图像处理与分析基础6.5.1序统计滤波器指定窗口的信号排序,取指定位序的值。原始信号滤波长度3滤波后的信号图6-44中值滤波器中值滤波器及其快速算法{Xi,iX}窗口长度n,Yi=MedianXi=Median[Xi-r,…,Xi,…,Xi+r],iX,r=(n-1)/2.数字图像处理与分析基础Eg.N=5,1D数字图像处理与分析基础去孤立噪声三角函数顶变平保持阶跃保持斜坡对比结论数字图像处理与分析基础主要特性:1)对某些输入信号的不变性:单调、周期2)去噪声性能m长度、M均值,f(M
2、)噪声密度函数.缺点:1)处理随机噪声性能差;2)能去除的噪声满足条件,L3、成形式一致。序统计滤波器小结数字图像处理与分析基础稀疏分布的5*5中值滤波器3、稀疏分布的模板能减少大尺度的中值滤波器所需要的计算时间。数字图像处理与分析基础6.5.2数学形态学初步发展简介膨胀与腐蚀应用数字图像处理与分析基础结构元素数学形态学研究几何结构的基本思想是利用“结构元素”(structuringelement)探测图像,看能否将这个结构元素很好地填放在图像的内部,同时验证填放结构元素的方法是否有效。结构元素的设计在处理实际问题中是非常重要的,它决定了抽取信息的结果,构造不同的结构元素,就可以完成不同的分析任务。AB图6.-4、47形态学基本运算数字图像处理与分析基础二值图像的表示一个矩阵图像中位于原点处的像素值用带“△”号下标的字体表示,并约定用“1”表示活动(前景)像素,用“0”表示不活动(背景)像素。处理图像时,假定所有不在矩阵边框内的像素均为“0”值。如有界矩阵S其中含有一个2×3的矩形带下标的元素0△表示原点的位置数字图像处理与分析基础6.5.2图像形态学初步腐蚀膨胀膨胀与腐蚀的代数意义膨胀与腐蚀的滤波特点小结作业数字图像处理与分析基础基础——平移概念将一个集合A平移距离x,表示为A+x(6-112)axa+xA+xA图6.-48二值图像的平移数字5、图像处理与分析基础1、腐蚀(erode)定义集合A被集合B“腐蚀”,表示为(6-113)其中A为输入图像,B为结构元素腐蚀的结果由将B平移x,但仍然包含在A内的所有x点组成。如果将B看作模板,则由在平移过程中,所有可以填入A内部的模板的原点组成。腐蚀还有几种常用表示:E(A,B),ERODE(A,B)数字图像处理与分析基础腐蚀的性质1、如果原点在结构元素的内部,则腐蚀后的图像为原图像的一个子集,图6-50,即腐蚀具有收缩图像的作用,也就是可以去除比模板小的噪声;2、如果原点不在结构元素的内部,则腐蚀后的图像可能不在原图像的内部,反而可6、能具有填充图像内孔洞的作用,图6-51。AB图6-50原点在结构元素内部时的腐蚀AB图6-51原点不在结构元素内部时的腐蚀数字图像处理与分析基础数值举例数字图像处理与分析基础原点不在结构元素内数字图像处理与分析基础2、膨胀(dilate)A被B膨胀表示为:(6-116)Ac表示A的补集。膨胀还可以用D(A,B),DILATE(A,B)表示ABAB图6-52利用圆盘对矩形膨胀,尖角被磨圆数字图像处理与分析基础性质1、对前景的外部作了平滑滤波2、满足交换律3、膨胀的等效表达式数字图像处理与分析基础膨胀ABAB图6-53离散情况下的明克7、夫斯基和(膨胀)数字图像处理与分析基础小结1、膨胀可以实现图像缝隙的连接;2、腐蚀可以去除小颗粒噪声或毛刺;3、多种组合,实现开、闭、击中、击不中;4、典型的非线性滤波,滤波效果可交互控制;5、模板设计与算法设计数字图像处理与分析基础图6.5.14膨胀、腐蚀的组合滤波效果数字图像处理与分析基础应用边界提取骨架抽取极限腐蚀Top-hat变换流域变换灰度形态变换数字图像处理与分析基础6.6彩色图像增强伪彩色增强真彩色增强数字图像处理与分析基础伪彩色与假彩色伪彩色(pseudocolor)非彩色图像(灰度、二值)人为映射成彩色图像——索引图8、像增强显示分辨率假彩色(falsecolor)真彩色图像处理后颜色失真艺术效果数字图像处理与分析基础6.6.1伪彩色处理——空域法1.密度分层法:iff(x,y)Nk,thenf(x,y)=Ck.Ck:R、G、B按某种
3、成形式一致。序统计滤波器小结数字图像处理与分析基础稀疏分布的5*5中值滤波器3、稀疏分布的模板能减少大尺度的中值滤波器所需要的计算时间。数字图像处理与分析基础6.5.2数学形态学初步发展简介膨胀与腐蚀应用数字图像处理与分析基础结构元素数学形态学研究几何结构的基本思想是利用“结构元素”(structuringelement)探测图像,看能否将这个结构元素很好地填放在图像的内部,同时验证填放结构元素的方法是否有效。结构元素的设计在处理实际问题中是非常重要的,它决定了抽取信息的结果,构造不同的结构元素,就可以完成不同的分析任务。AB图6.-
4、47形态学基本运算数字图像处理与分析基础二值图像的表示一个矩阵图像中位于原点处的像素值用带“△”号下标的字体表示,并约定用“1”表示活动(前景)像素,用“0”表示不活动(背景)像素。处理图像时,假定所有不在矩阵边框内的像素均为“0”值。如有界矩阵S其中含有一个2×3的矩形带下标的元素0△表示原点的位置数字图像处理与分析基础6.5.2图像形态学初步腐蚀膨胀膨胀与腐蚀的代数意义膨胀与腐蚀的滤波特点小结作业数字图像处理与分析基础基础——平移概念将一个集合A平移距离x,表示为A+x(6-112)axa+xA+xA图6.-48二值图像的平移数字
5、图像处理与分析基础1、腐蚀(erode)定义集合A被集合B“腐蚀”,表示为(6-113)其中A为输入图像,B为结构元素腐蚀的结果由将B平移x,但仍然包含在A内的所有x点组成。如果将B看作模板,则由在平移过程中,所有可以填入A内部的模板的原点组成。腐蚀还有几种常用表示:E(A,B),ERODE(A,B)数字图像处理与分析基础腐蚀的性质1、如果原点在结构元素的内部,则腐蚀后的图像为原图像的一个子集,图6-50,即腐蚀具有收缩图像的作用,也就是可以去除比模板小的噪声;2、如果原点不在结构元素的内部,则腐蚀后的图像可能不在原图像的内部,反而可
6、能具有填充图像内孔洞的作用,图6-51。AB图6-50原点在结构元素内部时的腐蚀AB图6-51原点不在结构元素内部时的腐蚀数字图像处理与分析基础数值举例数字图像处理与分析基础原点不在结构元素内数字图像处理与分析基础2、膨胀(dilate)A被B膨胀表示为:(6-116)Ac表示A的补集。膨胀还可以用D(A,B),DILATE(A,B)表示ABAB图6-52利用圆盘对矩形膨胀,尖角被磨圆数字图像处理与分析基础性质1、对前景的外部作了平滑滤波2、满足交换律3、膨胀的等效表达式数字图像处理与分析基础膨胀ABAB图6-53离散情况下的明克
7、夫斯基和(膨胀)数字图像处理与分析基础小结1、膨胀可以实现图像缝隙的连接;2、腐蚀可以去除小颗粒噪声或毛刺;3、多种组合,实现开、闭、击中、击不中;4、典型的非线性滤波,滤波效果可交互控制;5、模板设计与算法设计数字图像处理与分析基础图6.5.14膨胀、腐蚀的组合滤波效果数字图像处理与分析基础应用边界提取骨架抽取极限腐蚀Top-hat变换流域变换灰度形态变换数字图像处理与分析基础6.6彩色图像增强伪彩色增强真彩色增强数字图像处理与分析基础伪彩色与假彩色伪彩色(pseudocolor)非彩色图像(灰度、二值)人为映射成彩色图像——索引图
8、像增强显示分辨率假彩色(falsecolor)真彩色图像处理后颜色失真艺术效果数字图像处理与分析基础6.6.1伪彩色处理——空域法1.密度分层法:iff(x,y)Nk,thenf(x,y)=Ck.Ck:R、G、B按某种
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