Морфологическая обработка изображений сочинение пример

ООО "Сочинения-Про"

Ежедневно 8:00–20:00

Санкт-Петербург

Ленинский проспект, 140Ж

magbo system

Сочинение на тему Морфологическая обработка изображений

Морфологическая обработка изображений является важным инструментом в обработке цифровых изображений, поскольку эта наука может строго количественно оценить многие аспекты геометрической структуры в соответствии с интуицией и восприятием человека.

Технология обработки морфологических изображений основана на геометрии. Делается акцент на изучении геометрической структуры изображения. Мы можем найти отношения между каждой частью изображения. При обработке изображения с морфологической теорией. Соответственно, мы можем понять структурный характер изображения в морфологическом подходе, когда изображение анализируется с точки зрения некоторой заранее определенной геометрической формы, известной как структурирующий элемент.

Морфологическая обработка способна удалить шум и помехи, а также возможность редактировать изображение в зависимости от размера и формы объектов, представляющих интерес. Морфологическая обработка изображений используется вместо линейной обработки изображений, потому что она иногда искажает основную геометрическую форму изображения, но при морфологической обработке изображений информация об изображении не теряется. При обработке морфологического изображения исходное изображение можно реконструировать, используя операции «Расширение», «Эрозия», «Открытие» и «Закрытие» за конечное время.

Основная цель этой статьи – реконструировать класс такого инструмента морфологической обработки изображений конечной длины в подходящую математическую структуру с использованием языка Java. Морфологическая обработка изображений реализована и успешно протестирована в FORENSICS: Улучшение отпечатков пальцев и уменьшение шума на отпечатках пальцев.

Введение:

Морфологическая обработка изображения обычно основана на анализе двухзначного изображения в терминах определенной заранее определенной геометрической формы, известной как структурирующий элемент. Термин морфология относится к разделу биологии, который имеет дело с формой и структурой животных и растений.

Очень хорошо подходящим подходом для извлечения существенных признаков из изображений, которые полезны при представлении и описании форм областей, является морфологическая (основанная на форме) обработка. Морфологическая обработка относится к определенным операциям, в которых объект находится в состоянии Hit или Fit со структурирующими элементами и, таким образом, приводится к более показательной форме. Эти структурирующие элементы являются примитивами формы, которые разработаны для представления некоторого аспекта информации или шума. Применяя эти структурирующие элементы к данным, используя различные алгебраические комбинации, можно выполнять морфологические преобразования данных. Операции морфологической обработки изображений применяются к двоичным изображениям в v FORENSICS: Улучшение отпечатков пальцев и уменьшение шума на отпечатках пальцев.

ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ:

Цифровая обработка изображений включает манипулирование и интерпретацию цифровых изображений с помощью компьютера, и это чрезвычайно широкий предмет, и он часто включает в себя процедуры, которые могут быть математически сложными.

Основная идея довольно проста. Цифровое изображение подается на компьютер по одному пикселю за раз. Компьютер запрограммирован на вставку данных в уравнение или серию уравнений, а затем сохраняет результаты, которые могут отображаться или подвергаться дальнейшей обработке. Цифровая обработка изображений используется для решения самых разных задач. Хотя они часто не связаны, эти проблемы обычно требуют методов, способных улучшить изобразительную информацию для интерпретации и анализа человеком.

Использование отпечатков пальцев в качестве доказательства преступления было одной из самых важных утилит в криминалистике, начиная с даты 19-го века. Там, где нет свидетелей какого-либо преступления, отпечатки пальцев могут быть очень полезны при установлении личности преступников.

Отпечатки, оставленные на поверхности, называются скрытыми отпечатками пальцев и вызваны выступами на коже. В большинстве случаев они неполны и деградированы. Индивидуальные особенности, которые однозначно идентифицируют отпечаток пальца, называются мелочами. Таким образом, базовый рисунок гребня вместе с мелкими деталями и их расположением на отпечатке пальца однозначно идентифицируют отпечаток пальца. Морфологическая обработка изображений улучшит ухудшенные шумы и / или неполные скрытые отпечатки пальцев.

Процедуры улучшения и восстановления изображений используются для обработки ухудшенных изображений невосстанавливаемых объектов или экспериментальных результатов, слишком дорогих для дублирования. В физике и смежных областях компьютерные методы обычно улучшают изображения экспериментов в таких областях, как высокоэнергетическая плазма и электронная микроскопия. Аналогичным образом успешные применения концепций обработки изображений можно найти в астрономии, биологии, ядерной медицине, правоохранительной деятельности и обороне.

ОСНОВЫ ДАННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЯ:

Изображение относится к двумерной функции интенсивности света, основываясь на этом двумерном массиве чисел, на которые изображения делятся на три формы: двоичное изображение, серое изображение и цветное изображение двоичное изображение: – данные изображения Двоичное изображение черно-белое. Каждый пиксель равен либо «0», либо «1». Цифровое изображение называется двоичным изображением, если уровни серого находятся в диапазоне от 0 до 1

ЧТЕНИЕ ФОРМАТА ФАЙЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ ТЕГА:

Обработка изображений включает в себя обработку или изменение существующего изображения требуемым образом. Первым шагом является получение изображения, хотя это может показаться очевидным, но это не простой вопрос, поскольку пригодные для использования данные изображения недоступны.

Программисту нужен простой метод получения данных изображения в стандартном пригодном для использования формате, называемый форматом файла изображения. Формат файла изображения определяет хранилище данных изображения, а также предоставляет дополнительную информацию хранения со значениями пикселей.

Файл изображения состоит из сегмента заголовка и сегмента данных. Заголовок будет содержать, как минимум, ширину и высоту изображения. Поскольку невозможно отобразить или обработать любое изображение без знания его размеров.

Заголовки большинства форматов файлов начинаются с подписи или магического числа. Короткая последовательность байтов, предназначенная для идентификации файла как изображения с определенным форматом.

ФИТИНГ И ХИТ:

Структурирующий элемент располагается во всех позициях или возможных местах в двоичном изображении и сравнивается с соответствующей окрестностью пикселей.

Морфологическая операция напоминает «двоичную» коррекцию. Где операция логичнее, чем арифметика по своей природе. Пример: предположим, у нас есть два 3 * 3 структурирования. На данном изображении A, B, C – три позиции, в которые должны быть расположены структурирующие элементы S1 и S2.

Двоичное изображение, используемое для проверки подгонки и удара элементов конструкции SIT и S2 FIT: –

Считается, что структурирующий элемент подходит для изображения, если для каждого из его пикселей установлено значение «1», соответствующий пиксель изображения также равен «1».

В приведенном выше примере и S1, и S2 помещают изображение в положение «A» (помните, что пиксели структурирующего элемента, установленные в «0», игнорируются при проверке соответствия). S2 соответствует изображению в «B», и ни S1, ни S2 не соответствуют «C». ХИТ: –

Структурирующий элемент называется HIT и Image, если для любого из пикселей, для которого установлено значение «1», соответствующий пиксель изображения также равен «1». (Здесь также игнорируются пиксели изображения, для которых соответствующий пиксель структурирующего элемента равен «0».)

В приведенном выше примере S1 и S2 нажимают на изображение в окрестности «A». То же самое относится и к «B». Но в районе “C” только S1 попадает в образ.

В этой концепции HITS соответствует объединению, а где FITS соответствует пересечению.

Более того, можно заменить операцию set пересечение и объединение булевыми операторами «И» и «ИЛИ». РАСШИРЕНИЕ: – Расширение – увеличение областей изображения

Расширение заставляет объекты расширяться или увеличиваться в размере. Количество и то, как они растут, зависит от выбора структурирующего элемента [3]. Расширение делает объект больше, добавляя пиксели вокруг его краев.

Расширение изображения «A» структурирующим элементом «B» записывается как AÅB. Чтобы вычислить Дилатацию, мы позиционируем «B» так, чтобы его начало находилось в пиксельных координатах (x, y), и применяем правило. 1, если ‘B’ соответствует ‘A’ g (x, y) = 0. В противном случае Повторите для всех координат пикселей. Расширение создает новое изображение, показывающее все местоположение источника структурирующего элемента, в котором этот структурирующий элемент ХИТ НА входное изображение. В этом он добавляет слой пикселей к объекту, увеличивая его. Пиксели добавляются как к внутренней, так и к внешней границам областей, поэтому расширение будет сужать отверстия, заключенные в одну область, и уменьшать зазоры между различными областями. Расширение также будет иметь тенденцию заполнять любые небольшие вторжения в границы региона.

На результаты Dilation влияет не только размер структурирующего элемента, но и его форма. Дилатация – это морфологическая операция; это может быть выполнено на двоичных и серых тонах. Это помогает в извлечении внешних границ данных изображений.

Для двоичного изображения: операция расширения определяется следующим образом: D (A, B) = A Å B, где A – изображение B – структурирующий элемент порядка 3 * 3.Многие структурирующие элементы запрашиваются для расширения все изображение. ЭРОЗИЯ: – Эрозия – сжатие областей изображения.

Эрозия вызывает сжатие объектов. Степень их усадки зависит от выбора структурирующего элемента. Эрозия делает объект меньше, удаляя или разрушая пиксели на его краях [3]. Размывание изображения ‘A’ с помощью структурирующего элемента ‘B’ обозначается как A Θ B. Чтобы вычислить размывание, мы позиционируем ‘B’ так, чтобы его начало находилось в точке с координатами пикселя изображения (x, y), и применяем правило. 1, если «B» соответствует «A», g (x, y) = 0 в противном случае. Повторите эти действия для всех координат x и y или пикселей. Эрозия создает новое изображение, которое отмечает все места происхождения элементов Structuring, в которых этот элемент Structuring соответствует входному изображению. Операция «Эрозия», кажется, удаляет слой пикселей с объекта, сокращая его в процессе. Пиксели размываются как с внутренних, так и с внешних границ областей. Таким образом, эрозия увеличит отверстия, окруженные одной областью, а также увеличит разрыв между различными областями. Эрозия также будет стремиться устранить небольшие экструзии на границах регионов.

Результат эрозии зависит от размера структурирующего элемента с более крупными структурирующими элементами, обладающего более выраженным эффектом, а результат эрозии с большим структурирующим элементом аналогичен результату, полученному в результате повторной эрозии с использованием меньшего структурирующего элемента такой же формы.

Эрозия – это морфологическая операция, она может выполняться на бинарных и серых изображениях. Это помогает в извлечении внутренних границ данного изображения. Для двоичных изображений: операция эрозии определяется следующим образом: E (A, B) = A Θ B, где A – изображение B – структурирующий элемент порядка 3 * 3.

Для структурирования всего изображения требуется много структурирующих элементов. ОТКРЫТИЕ: – Открытие – структурированное удаление краевых пикселей области изображения. Это мощный оператор, получаемый сочетанием эрозии и дилатации. «Открытие отделяет объекты». Как мы знаем, Dilation расширяет изображение, а Erosion сокращает его [3]. Раскрытие обычно сглаживает контур изображения, ломает узкие перешейки и устраняет тонкие выпячивания [1]. Открытие изображения ‘A’ структурирующим элементом ‘B’ обозначается как A ○ B и определяется как эрозия с последующей дилатацией и записывается как [3], A ○ B = (A Θ B) ÅB. , Операция открытия выполняется с помощью Dilation на Eroded Image. Это сгладить кривые изображения. Открытие пространств объектов, которые находятся слишком близко друг к другу, отсоединяет объекты, которые касаются и не должны быть, и увеличивает отверстия внутри объектов.

Открытие включает одну или несколько эрозий, за которыми следует одна дилатация. ЗАКРЫТИЕ: – Закрытие – структурированное заполнение граничных пикселей области изображения. Это мощный оператор, получаемый сочетанием эрозии и дилатации. «Закрывай, присоединяйся к объектам» [3]. Закрытие также имеет тенденцию к сглаживанию участков контуров, но, в отличие от открытия, оно обычно плавит узкие разрывы и длинные тонкие заливы, устраняет небольшие отверстия и заполняет пробелы в контуре [1]. Закрытие изображения «A» структурирующим элементом «B» обозначается как A ● B и определяется как дилатация с последующей эрозией; и записывается как [3], A ● B = (A Å B) Θ B Закрытие получается путем выполнения эрозии на расширенном изображении. Закрытие объединяет сломанные объекты и заполняет ненужные отверстия в объектах. Закрытие включает в себя один или несколько Дилатаций, а затем одну Эрозию. РЕЗУЛЬТАТ: – УЛУЧШЕНИЕ ПЕЧАТИ: – Отпечатки пальцев уникальны. Различия между отпечатками пальцев обусловлены типом и положением характеристик гребня. В большинстве случаев приобретенные скрытые отпечатки пальцев ухудшаются, шумят и / или неполны. Таким образом, чтобы снизить показатели отклонения на этапе сопоставления, скрытые отпечатки пальцев должны быть улучшены до сопоставления. Это можно улучшить с помощью морфологической обработки изображений. Рис (а) является исходным изображением, чтобы улучшить отпечатки пальцев, которые мы подвергаем морфологическим операциям. Когда изображение расширено, оно оставляет определенные и четкие выступы для визуализации, что можно увидеть на рис. 1. Благодаря эрозии рисунка (а), выступы утолщены для анализа. Можно увидеть на рис. 2.

Выполнив операцию «Открыть» на рис. (а), сломанные гребни можно объединить для четкого анализа отпечатков пальцев, что можно увидеть на рис. 3. И, выполнив операцию «Закрыть» на рис. (а), гребни, которые перекрывающиеся могут быть разделены и могут быть четко проанализированы, можно увидеть на рис. 4. а. ОРИГИНАЛЬНОЕ ДВОЙНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ: РАСШИРЕННОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ: ИЗМЕНЕННОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ: ОТКРЫТОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ: ЗАКРЫТЬ ИЗОБРАЖЕНИЕ: РЕАЛИЗАЦИЯ: Эта концепция была реализована в Java. Платформа java обеспечивает удобное представление изображений, что делает реализацию программного обеспечения для обработки изображений относительно простой. Операции с двоичными изображениями реализованы с использованием Swings и имеют графический интерфейс для выполнения операций расширения, эрозии, открытия и закрытия. ОБЛАСТЬ БУДУЩЕГО: – Морфологическая обработка изображений может быть далее применена к широкому спектру …

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

    Поделиться сочинением
    Ещё сочинения
    Нет времени делать работу? Закажите!

    Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой ваших персональных данных.