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基于模糊变换的数学形态学方法及其在图像处理中的应用

作　者: 曾冰
导　师: 郭嗣琮
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 计算机科学与应用技术
关键词: 数学形态学图像处理模糊数学腐蚀膨胀滤波骨架边缘检测汉字识别
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文首先介绍了数学形态学的发展简史及其现状, 阐述了数学形态学在图象处理和分析中的理论基础, 并从二值形态学出发到灰度形态学着重研究了数学形态学的膨胀、腐蚀、开运算、闭运算等各种运算和性质。在文章中,我们还讨论了二值图象的形态分析算法,接着引入了形态滤波器设计、边缘形态检测、骨架抽取、图象重建四种形态学图像处理的实用算法及其改进算法。在对数学形态学中两个最基本的变换—膨胀(Dilation)和腐蚀(Erosion)给出了集合特性函数的等价表达形式的基础上,本文提出了模糊膨胀和模糊腐蚀算子,并进一步得出了一种新的基于模糊数学的数学形态学方法。该方法结合了模糊数学理论擅于处理不精确不完整数据的特点和数学形态学擅于定量描述物体形状结构的特性,有较强的实用价值。同时,对所提出的模糊算子的一些重要性质进行了讨论。为验证该方法的有效性,我们对这种新的基于模糊数学的数学形态学方法在图像滤波、骨架提取和恢复以及边缘检测等图像处理领域的应用作了探讨,并将其与传统的形态学方法相结合,应用于手写汉字的识别。在实验中,我们详细地讨论了手写汉字识别系统的处理流程,从实验的结果可以明显看出,该基于模糊数学的形态学方法对噪声鲁棒,易于并行实现,处理的结果清晰,其性能明显优于传统的形态学。

全文目录

1 绪论  7-11
  1.1 数学形态学发展简史  7-8
  1.2 数学形态学与数字图像处理  8-9
  1.3 本文的研究内容与安排  9-11
2 数学形态学的基本运算  11-23
  2.1 基本概念  11-12
  2.2 图像定量分析的基本原则  12-13
  2.3 二值腐蚀和膨胀  13-19
  2.4 二值开运算和闭运算  19-22
  2.5 小结  22-23
3 二值图像的形态学处理  23-34
  3.1 二值图像的形态学变换  23-28
  3.2 边缘检测  28-29
  3.3 骨架化  29-33
  3.4 小结  33-34
4 灰度形态学  34-42
  4.1 灰度形态学的理论基础简介  34-36
  4.2 灰度形态学基本变换  36-40
  4.3 数字图像的灰值形态学  40
  4.4 小结  40-42
5 一种新的模糊形态变换与模糊形态学方法  42-54
  5.1 模糊数学的基本概念  42-47
  5.2 基于模糊数学的形态学算子  47-49
  5.3 模糊形态学算子的特性分析  49-52
  5.4 小结  52-54
6 一种基于形态学与模糊数学方法的手写汉字的识别  54-63
  6.1 引言  54-55
  6.2 图像的预处理  55-59
  6.3 基于模糊数学形态学的方向分解  59-60
  6.4 实验结果  60-62
  6.5 小结  62-63
7 结束语  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-67

基于模糊变换的数学形态学方法及其在图像处理中的应用

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