开运算闭运算作用,二值形态学开运算的作用
MATLAB imopen 开运算 是什么意思 有什么用,求大神解答啊
开运算属于形态学图像处理,是先腐蚀后膨胀,作用是:可以使边界平滑,消除细小的尖刺,断开窄小的连接,保持面积大小不变等。
引用格式:
a=imread('104.tif');
b=strel('square',2);
c=imopen(a,b);
详解什么是灰度值开运算闭运算
舱口儋趾好似闪纯
地质体三维形态分析技术
地质体形态可以通过地质界面的波状起伏来描述。趋势-剩余分析方法可以实现连续性高、变化程度相对较小的地质体(断层、褶皱、岩层界面、岩体顶面等)的几何形态拟合、空间分布和空间结构分析,但由于其只能反映地质体在一个方向上的主体形态,而当地质体形态复杂,在某方向上存在有超覆现象时,该方法无法满足地质体趋势形态分析的要求。由于凤凰山矿田新屋里岩体就存在广泛的超覆现象,无法采用该方法进行形态起伏分析。经实验研究,本研究引入数学形态学方法,并将其扩展为可适应于三维图像的情况,研究开发了三维形态学处理算法与程序,可对任意复杂的地质体进行三维形态分析,如岩体-围岩接触带提取、岩体表面形态起伏提取等。
数学形态学是一种建立在严格数学理论基础上的新兴图像分析方法。数学形态学用集合描述二值图像,而基于体素模型表达的地质体边界是三维空间中离散体元表示的封闭曲面,类似于三维二值图像,可用数学形态学中的集合进行描述。
二值形态学中的基本形态变换对象主要是集合,包含4种基本的形态运算,即腐蚀(erosion)、膨胀(dilation)及开(opening)、闭(closing)运算。
膨胀运算的定义:假设图像A和结构元素B是二维或三维欧氏空间Z中的集合,A被B膨胀的定义为:
危机矿山深部隐伏矿大比例尺定位定量预测技术研究
式中: 表示B的反射,定义为:
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式中, 表示集合 平移到点z,定义为:
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腐蚀运算的定义:对Z中的集合A和B,使用B对A进行腐蚀,记作AΘB,定义为
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以这两种操作组合而成的操作,开运算与闭运算是一对对偶算子。使用结构元素B对集合A进行开操作,表示为A。B,定义为:
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同样,使用结构元素B对集合A进行闭操作,表示为A·B,定义如下:
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选用不同的结构元素B对A进行开运算与闭运算,可对A的几何结构进行不同的分割,提取出不同的特征。如果采用圆盘结构元素B,则开运算与闭运算所处理的信息与图像A的凸、凹处相关,起到滤波的作用。基于类似的原理,采用形态学滤波方法可获取地质体的趋势形态和形态起伏的几何形状。
考虑到球形在三维空间中是各向同性的,选用球形结构元素对地质体进行开运算或闭运算。球在整个三维空间中进行滚动时,必将包括球在地质体边界内外的滚动,开运算将对球在地质体边界内部滚动时起作用。一次开运算结果的边界将是球在内边界上滚动的轨迹组合成的一个薄壳的外边界,因为球在内边界上滚动将会削平边界上的凸峰(如图12-3(b)(c)),因此该闭合曲面较原地质边界滤除了球无法滚进的凸峰部分。同理,闭运算将对球在地质体外边界上滚动时起作用,此时球的滚动将会填补边界上的凹谷(如图12-3(d)(e)),从而得到一个被滤除了凹谷的轮廓。因此用这两种运算的组合对地质体操作,可分别削平和填补地质体边界上的凸峰和凹谷,得到平滑的趋势形态。
设A为地质体对象,Bball为球形结构元素,将这两种运算进行组合定义成形态滤波变换有:
(1)开闭滤波
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图12-3 球形结构元素对地质体边界开运算与闭运算效果示意图
(2)闭开滤波
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通过这两种变换均能得到地质体的趋势形态。变换后的地质体轮廓光滑度取决于球形结构元素的半径。半径越大,能削平和填补的凸峰与凹谷部分越多,轮廓(趋势形态)越光滑。半径越小,能削平和填补的凸峰与凹谷部分越少,轮廓(趋势形态)将相对趋近地质体变换前轮廓(形态)。通过集合运算可以得到构成地质体的体素集合中保留趋势形态的集合、构成外凸部分的集合以及填补内凹部分的集合。
由于上述形态滤波变换可以获取地质体的趋势部分、外凸部分、内凹部分,所以,采用合适的变换,可以进行地质体的形态起伏分析,即提取出地质体的趋势部分和起伏部分,并对表面的起伏程度进行度量。地质体形态起伏分析的基本思路为:首先构造一定半径的球体作为结构元素,对地质体进行形态滤波获得趋势形态;接着通过集合运算得到构成地质体的体素集合中保留趋势形态的集合,构成外凸部分的集合,同时还获得填补内凹部分的集合;最后通过对滤波变换后保留趋势形态的部分进行欧式距离变换,在空间中生成欧式距离场,从而得以对外凸部分和内凹部分集合中的体元到趋势形态轮廓的距离进行量算,以得出距离来定量表达地质体表面某局部外凸与内凹的程度。这种方法只需进行一次形态滤波、一次欧式距离变换、两次全局的集合运算就可以得到边界上所有体元的凹凸属性及其起伏程度,具体步骤如下:
1) 初始化,建立要进行形态起伏分析的地质体的三维二值图像,定义一定半径r的球形结构元素Bball(r),r决定可滤除波形的大小,可滤除波形大小则决定可得到的起伏程度的大小;
2) 以Bball(r)为结构元素,采用开闭或闭开滤波算子ψ(·)对地质体A进行形态滤波,得到集合ψ(A);
3) 获得外凸部分集合Dpeak(A),内凹部分集合Dvalley(A),有:
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4)通过欧式距离变换,建立集合对象ψ(A)外的欧式距离场Eouter(i,j,k)和ψ(A)内的欧式距离场Einner(i,j,k);
5)对于地质体边界上的每个体元v,有v∈A,判断其在哪个集合中:
若v∈Dpeak(A),则v处于外凸处,且有 ,转步骤6),
若v∈Dvalley(A),则v处于内凹处,有v∈ψ(A),转步骤7),
否则说明v处于平坦处;
6)求在体元v坐标处的距离场Eouter值,该值即说明了v所在的局部外凸程度,转步骤5);
7)求在体元v坐标处的距离场Einner值;该值即说明了v所在的局部内凹程度,转步骤5);
对上述方法进行组合即可实现形态起伏的分级提取。因为球形结构元素半径r决定可滤除的波形的大小,所以通过改变r值可提取出不同级别的起伏。算法首先用r值较小的球形结构元素对地质体进行形态滤波,提取出第一级趋势形态和较小的起伏;接着增加r值,对第一级趋势形态再次形态滤波,进一步得出第二级趋势形态和较上一级别起伏更大的新一级起伏;再次增加r值,对上一级别趋势形态进行新的一次形态滤波,得出新一级趋势形态和起伏;这样一直迭代下去,直到r值达到指定最大阈值为止。图12-4所示为分级起伏提取的流程图。
计数器的常闭和常开的作用
你只能在8号脚接一根相线或者零线,然后在5号常闭脚或6号常开脚引一根线到你的用电器。
总的来说不能往常开常闭脚加电压,那个只能起到开关作用,温控表一样。
给计数器控制拿个中间继电器就是了
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区域形态学的基本运算有哪些?主要用于哪些应用场合
数学形态学(Mathematical Morphology)诞生于1964年,是由法国巴黎矿业学院博士生赛拉(J. Serra)和导师马瑟荣,在从事铁矿核的定量岩石学分析及预测其开采价值的研究中提出“击中/击不中变换”, 并在理论层面上第一次引入了形态学的表达式,建立了颗粒分析方法。他们的工作奠定了这门学科的理论基础, 如击中/击不中变换、开闭运算、布尔模型及纹理分析器的原型等。数学形态学的基本思想是用具有一定形态的结构元素去量度和提取图像中的对应形状以达到对图像分析和识别的目的。
数学形态学的数学基础和所用语言是集合论,因此它具有完备的数学基础,这为形态学用于图像分析和处理、形态滤波器的特性分析和系统设计奠定了坚实的基础。数学形态学的应用可以简化图像数据,保持它们基本的形状特性,并除去不相干的结构。数学形态学的算法具有天然的并行实现的结构, 实现了形态学分析和处理算法的并行,大大提高了图像分析和处理的速度。
数学形态学是由一组形态学的代数运算子组成的,它的基本运算有4个: 膨胀(或扩张)、腐蚀(或侵蚀)、开启和闭合, 它们在二值图像和灰度图像中各有特点。基于这些基本运算还可推导和组合成各种数学形态学实用算法,用它们可以进行图像形状和结构的分析及处理,包括图像分割、特征抽取、边界检测、 图像滤波、图像增强和恢复等。数学形态学方法利用一个称作结构元素的“探针”收集图像的信息,当探针在图像中不断移动时, 便可考察图像各个部分之间的相互关系,从而了解图像的结构特征。数学形态学基于探测的思想,与人的FOA(Focus Of Attention)的视觉特点有类似之处。作为探针的结构元素,可直接携带知识(形态、大小、甚至加入灰度和色度信息)来探测、研究图像的结构特点。
数学形态学的基本思想及方法适用于与图像处理有关的各个方面,如基于击中/击不中变换的目标识别,基于流域概念的图像分割, 基于腐蚀和开运算的骨架抽取及图像编码压缩,基于测地距离的图像重建,基于形态学滤波器的颗粒分析等。迄今为止, 还没有一种方法能像数学形态学那样既有坚实的理论基础,简洁、 朴素、 统一的基本思想,又有如此广泛的实用价值。有人称数学形态学在理论上是严谨的,在基本观念上却是简单和优美的。
数学形态学是一门建立在严格数学理论基础上的学科,其基本思想和方法对图像处理的理论和技术产生了重大影响。事实上, 数学形态学已经构成一种新的图像处理方法和理论,成为计算机数字图像处理的一个重要研究领域, 并且已经应用在多门学科的数字图像分析和处理的过程中。这门学科在计算机文字识别, 计算机显微图像分析(如定量金相分析, 颗粒分析), 医学图像处理(例如细胞检测、心脏的运动过程研究、 脊椎骨癌图像自动数量描述),图像编码压缩, 工业检测(如食品检验和印刷电路自动检测),材料科学, 机器人视觉,汽车运动情况监测等方面都取得了非常成功的应用。另外,数学形态学在指纹检测、经济地理、合成音乐和断层X光照像等领域也有良好的应用前景。形态学方法已成为图像应用领域工程技术人员的必备工具。目前,有关数学形态学的技术和应用正在不断地研究和发展。
形态学的数学形态学
数学形态学(Mathematical morphology) 是一门建立在格论和拓扑学基础之上的图像分析学科,是数学形态学图像处理的基本理论。其基本的运算包括:二值腐蚀和膨胀、二值开闭运算、骨架抽取、极限腐蚀、击中击不中变换、形态学梯度、Top-hat变换、颗粒分析、流域变换、灰值腐蚀和膨胀、灰值开闭运算、灰值形态学梯度等。
膨胀 dilation
考虑两幅二值图像A,B。它们的前景用黑色,背景用白色。另fA和fB表示各自前景点的集合。定义膨胀运算为:dilation(A,B) = {a+b| a∈A,b∈B}。比如: A = {(2,8),(3,6),(4,4),(5,6),(6,4),(7,6),(8,8)} B = {(0,0),(0,1)} dilation(A,B) = {(2,7),(2,8),(3,5),(3,6),(4,3),(4,4),(5,5),(5,6),(6,3),(6,4),(7,5),(7,6),(8,7),(8,8)}
腐蚀 erosion
同样考虑两幅图像A,B。定义腐蚀运算为: erosion(A,B) = {a|(a+b)∈A, a∈A,b∈B}.
膨胀腐蚀运算的性质
交换律 dilation(A,B) = dilation(B,A) 结合律 dilation(dilation(A,B),C) = dilation(A,dilation(B,C)) 并集 dilation(A,B∪C) = dilation(A,B)∪dilation(A,C) 增长性 if A blongs to B then dilation(A,K) blongs to dilation(B,K)
历史
数学形态学诞生于1964年,由当时法国巴黎矿业学院的马瑟荣(G. Matheron)和赛拉(J. Serra)两人共同奠定了其理论基础。1968年4月法国枫丹白露数学形态学研究中心成立,巴黎矿业学院为中心提供了研究基地。
20世纪数学形态学的发展过程可大致分为:
60年代的孕育和形成期
70年代的充实和发展期
80年代的成熟和对外开放期
90年代至今的扩展期