-八-形態(tài)學(xué)圖像處理

《數(shù)字圖像處理》研究生課程第八章形態(tài)學(xué)圖像處理

數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)進(jìn)行圖像處理的基本思想是：用具有一定形態(tài)的結(jié)構(gòu)元素探測(cè)目標(biāo)圖像，通過(guò)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)元素在圖像目標(biāo)中的可放性和填充方法的有效性，來(lái)獲取有關(guān)圖像形態(tài)結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息，進(jìn)而達(dá)到對(duì)圖像分析和識(shí)別的目的。

1、集合的子集與相等

(8.1)且當(dāng)且僅當(dāng)和同時(shí)成立時(shí),稱(chēng)集合A和B集合相等。

8.1集合論基礎(chǔ)

2.3.1簡(jiǎn)單的圖像成像模型

2、集合的基本運(yùn)算等

(1)集合的并

(8.2)2.3.1簡(jiǎn)單的圖像成像模型元素在集合中元素在集合外集合的并

2、集合的基本運(yùn)算等

(2)集合的交

(8.3)2.3.1簡(jiǎn)單的圖像成像模型集合的交

2、集合的基本運(yùn)算等

(3)集合的補(bǔ)

(8.4)2.3.1簡(jiǎn)單的圖像成像模型集合的補(bǔ)

2、集合的基本運(yùn)算等

(4)集合的差

(8.5)或(8.6)2.3.1簡(jiǎn)單的圖像成像模型集合的差

3、集合的反射和平移

(1)集合的反射由集合A中所有元素相對(duì)于原點(diǎn)的反射元素組成的集合稱(chēng)為集合A的反射，記為。

(8.7)其中，x表示集合A中的元素a對(duì)應(yīng)的反射元素。2.3.1簡(jiǎn)單的圖像成像模型集合的反射圖示

3、集合的反射和平移

(2)集合的平移由集合A中所有元素平移y=(y1，y2)后組成的元素集合稱(chēng)為集合A的平移，記為。

(8.8)其中，x表示集合A中的元素a平移y后形成的元素。2.3.1簡(jiǎn)單的圖像成像模型集合的平移圖示

1、概念設(shè)A為目標(biāo)圖像，B為結(jié)構(gòu)元素，則目標(biāo)圖像A被結(jié)構(gòu)元素B腐蝕可定義為：

(8.9)其中，y是一個(gè)表示集合平移的位移量。

8.2二值形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算

8.2.1腐蝕腐蝕運(yùn)算的含義是：每當(dāng)在目標(biāo)圖像A中找到一個(gè)與結(jié)構(gòu)元素B相同的子圖像時(shí)，就把該子圖像中與B的原點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的那個(gè)像素位置標(biāo)注為1，圖像A上標(biāo)注出的所有這樣的像素組成的集合，即為腐蝕運(yùn)算的結(jié)果。8.2.1腐蝕

簡(jiǎn)而言之，腐蝕運(yùn)算的實(shí)質(zhì)就是在目標(biāo)圖像中標(biāo)出那些與結(jié)構(gòu)元素相同的子圖像的原點(diǎn)位置的像素。

注意，結(jié)構(gòu)元素中的原點(diǎn)位置可以不為1，但要求目標(biāo)圖像中的子圖像與結(jié)構(gòu)元素B的原點(diǎn)對(duì)應(yīng)的那個(gè)位置的像素值是1。腐蝕運(yùn)算的基本過(guò)程是：把結(jié)構(gòu)元素B看作為一個(gè)卷積模板，每當(dāng)結(jié)構(gòu)元素平移到其原點(diǎn)位置與目標(biāo)圖像A中那些像素值為“1”的位置重合時(shí)，就判斷被結(jié)構(gòu)元素覆蓋的子圖像的其它像素的值是否都與結(jié)構(gòu)元素相應(yīng)位置的像素值相同；只有當(dāng)其都相同時(shí)，就將結(jié)果圖像中的那個(gè)與原點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的像素位置的值置為“1”，否則置為0。8.2.1腐蝕注意：當(dāng)結(jié)構(gòu)元素在目標(biāo)圖像上平移時(shí)，結(jié)構(gòu)元素中的任何元素不能超出目標(biāo)圖像的范圍。

8.2.1腐蝕1111111111110000100（a）目標(biāo)圖像A（b）結(jié)構(gòu)元素B（c）腐蝕運(yùn)算結(jié)果圖像圖8.4腐蝕運(yùn)算實(shí)例

1、概念舉例：8.2.1腐蝕

2、結(jié)構(gòu)元素形狀對(duì)腐蝕運(yùn)算結(jié)果的影響腐蝕運(yùn)算的結(jié)果不僅與結(jié)構(gòu)元素的形狀(矩形、圓形、菱形等)選取有關(guān)，而且還與原點(diǎn)位置的選取有關(guān)。11

111

1111

1100

010

1010圖8.5與圖8.4結(jié)構(gòu)元素不同時(shí)的腐蝕運(yùn)算實(shí)例8.2.1腐蝕

2、結(jié)構(gòu)元素形狀對(duì)腐蝕運(yùn)算結(jié)果的影響舉例：

11

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000

0100圖8.6與圖8.4的結(jié)構(gòu)元素的原點(diǎn)不同時(shí)的腐蝕運(yùn)算實(shí)例8.2.1腐蝕

2、結(jié)構(gòu)元素形狀對(duì)腐蝕運(yùn)算結(jié)果的影響舉例：

1111圖8.7利用腐蝕算法消除物體之間的粘連示例8.2.1腐蝕

2、結(jié)構(gòu)元素形狀對(duì)腐蝕運(yùn)算結(jié)果的影響舉例：

圖8.9利用腐蝕算法識(shí)別物體示例8.2.1腐蝕

3、腐蝕運(yùn)算在物體識(shí)別中的應(yīng)用舉例：

8.2.2膨脹

1、概念設(shè)A為目標(biāo)圖像，B為結(jié)構(gòu)元素，則目標(biāo)圖像A被結(jié)構(gòu)元素B膨脹可定義為：

(8.10)其中，y是一個(gè)表示集合平移的位移量。

8.2.2膨脹膨脹的含義是：先對(duì)結(jié)構(gòu)元素B做關(guān)于其原點(diǎn)的反射得到反射集合，然后再在目標(biāo)圖像A上將平移y，則那些平移后與目標(biāo)圖像A至少有1個(gè)非零公共元素相交時(shí)對(duì)應(yīng)的

的原點(diǎn)位置所組成的集合，,就是膨脹運(yùn)算的結(jié)果。

1、概念

8.2.2膨脹膨脹運(yùn)算的基本過(guò)程是：

（1）求結(jié)構(gòu)元素B關(guān)于其原點(diǎn)的反射集合；（2）每當(dāng)結(jié)構(gòu)元素在目標(biāo)圖像A上平移后，結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的子圖像中至少有一個(gè)元素相交時(shí)，就將目標(biāo)圖像中與結(jié)構(gòu)元素的原點(diǎn)對(duì)應(yīng)的那個(gè)位置的像素值置為“1”，否則置為0。注意：（1）當(dāng)結(jié)構(gòu)元素中原點(diǎn)位置的值是0時(shí)，仍把它看作是0；而不再把它看作是1。

（2）當(dāng)結(jié)構(gòu)元素在目標(biāo)圖像上平移時(shí)，允許結(jié)構(gòu)元素中的非原點(diǎn)像素超出目標(biāo)圖像范圍。

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112112

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（a）目標(biāo)圖像A（b）結(jié)構(gòu)元素B（c）結(jié)構(gòu)元素（d）膨脹運(yùn)算結(jié)果圖像

1、概念舉例：8.2.2膨脹

2、結(jié)構(gòu)元素形狀對(duì)膨脹運(yùn)算結(jié)果的影響

當(dāng)目標(biāo)圖像不變，但所給的結(jié)構(gòu)元素的形狀改變時(shí)；或結(jié)構(gòu)元素的形狀不變，而其原點(diǎn)位置改變時(shí)，膨脹運(yùn)算的結(jié)果會(huì)發(fā)生改變。8.2.2膨脹111

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（a）目標(biāo)圖像A（b）結(jié)構(gòu)元素B（c）結(jié)構(gòu)元素（d）膨脹運(yùn)算結(jié)果圖像8.2.2膨脹

下面給出的是與圖8.10的目標(biāo)圖像相同但結(jié)構(gòu)元素不同時(shí)，膨脹運(yùn)算結(jié)果不同的例子。

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2020202212210222210

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（a）目標(biāo)圖像A（b）結(jié)構(gòu)元素B（c）結(jié)構(gòu)元素（d）膨脹運(yùn)算結(jié)果圖像8.2.2膨脹

下面給出的是與圖8.10的目標(biāo)圖像相同，但僅結(jié)構(gòu)元素的原點(diǎn)位置改變時(shí)，膨脹運(yùn)算結(jié)果不同的例子。

1111圖8.13利用膨脹運(yùn)算將相鄰的物體連接起來(lái)

3、膨脹運(yùn)算的應(yīng)用

8.2.2膨脹1111圖8.14利用膨脹運(yùn)算填充目標(biāo)區(qū)域中的小孔

3、膨脹運(yùn)算的應(yīng)用

8.2.2膨脹

（8.12）

（8.13）

4、腐蝕運(yùn)算與膨脹運(yùn)算的對(duì)偶性

膨脹和腐蝕運(yùn)算的對(duì)偶性可分別表示為：8.2.2膨脹也即：對(duì)目標(biāo)圖像的膨脹運(yùn)算，相當(dāng)于對(duì)圖像背景的腐蝕運(yùn)算操作；對(duì)目標(biāo)圖像的腐蝕運(yùn)算，相當(dāng)于對(duì)圖像背景的膨脹運(yùn)算操作。(a)目標(biāo)圖像(b)結(jié)構(gòu)元素B(c）膨脹(d)腐蝕(e)

的補(bǔ)(f)

的反射(g)腐蝕(h)膨脹1111111111111111111111111111

2

2112111211212

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211112111111111001101008.2.2膨脹腐蝕運(yùn)算與膨脹運(yùn)算的對(duì)偶性－示例

111111118.2.2膨脹腐蝕運(yùn)算與膨脹運(yùn)算的對(duì)偶性－實(shí)例驗(yàn)證

(a)目標(biāo)圖像A

(b)結(jié)構(gòu)元素B(c）膨脹結(jié)果(d)腐蝕結(jié)果(e)A的補(bǔ)

(b)B的反射(c）膨脹(d)腐蝕

（8.14）

1、開(kāi)運(yùn)算使用同一個(gè)結(jié)構(gòu)元素對(duì)目標(biāo)圖像先進(jìn)行腐蝕運(yùn)算,然后再進(jìn)行膨脹運(yùn)算稱(chēng)為開(kāi)運(yùn)算。結(jié)構(gòu)元素B對(duì)目標(biāo)圖像A的開(kāi)運(yùn)算定義為：8.2.3開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算

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1111

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1

0

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01

11

10

000100(a）目標(biāo)圖像A

(b)結(jié)構(gòu)元素BB的反射(c）B對(duì)A的腐蝕結(jié)果(d）B對(duì)(c)膨脹結(jié)果1

11

1、開(kāi)運(yùn)算舉例：8.2.3開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算11

11圖8.18對(duì)含噪聲的印刷電路板圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算實(shí)例

(a)印刷電路板二值圖像（b）對(duì)(a)進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算的結(jié)果圖像

1、開(kāi)運(yùn)算實(shí)例：8.2.3開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算

（8.15）

2、閉運(yùn)算使用同一個(gè)結(jié)構(gòu)元素對(duì)目標(biāo)圖像先進(jìn)行膨脹運(yùn)算,然后再進(jìn)行腐蝕運(yùn)算稱(chēng)為閉運(yùn)算。結(jié)構(gòu)元素B對(duì)目標(biāo)圖像A的閉運(yùn)算定義為：8.2.3開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算111

111

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12112

112112

1

‘1

1

(b)結(jié)構(gòu)元素B

(a）目標(biāo)圖像A

(c）B對(duì)A的膨脹結(jié)果(d)B對(duì)(c)

腐蝕結(jié)果8.2.3開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算

2、閉運(yùn)算舉例：

011

011

011

11

011

11

1111B的反射圖8.20電路板二值圖像閉運(yùn)算實(shí)例

2、閉運(yùn)算實(shí)例：8.2.3開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算(a)電路板二值圖像（b）對(duì)(a)進(jìn)行閉運(yùn)算的結(jié)果圖像

3、開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算的對(duì)偶性開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算互為對(duì)偶，并可表示為：閉運(yùn)算可以使物體的輪廓線變得光滑。閉運(yùn)算具有磨光物體內(nèi)邊界的作用，而開(kāi)運(yùn)算具有磨光圖像外邊界的作用。

(8.16)(8.17)

8.2.3開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算(b)對(duì)圖像進(jìn)行(c)腐蝕運(yùn)算結(jié)果(d)對(duì)圖(c)進(jìn)行(e)對(duì)H圖像開(kāi)腐蝕運(yùn)算膨脹運(yùn)算運(yùn)算結(jié)果(f)對(duì)圖(a)進(jìn)行(g)膨脹運(yùn)算結(jié)果(h)對(duì)圖(g)的(i)對(duì)H形圖像閉膨脹運(yùn)算腐蝕運(yùn)算運(yùn)算結(jié)果(a)H形原圖像8.2.3開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算對(duì)偶性－實(shí)例驗(yàn)證

8.2.4二值形態(tài)學(xué)基本運(yùn)算性質(zhì){自學(xué)}（a）二值lena圖像（b）一次開(kāi)運(yùn)算結(jié)果（c）二次開(kāi)運(yùn)算結(jié)果（d）二值lena圖像（e）一次閉運(yùn)算結(jié)果（f）一次閉運(yùn)算結(jié)果圖8.22開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算的冪等性驗(yàn)證實(shí)例8.3二值形態(tài)學(xué)圖像處理{自學(xué)}

8.3.1形態(tài)濾波（8.37）（a）原圖像（b）對(duì)(a)進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算的結(jié)果（c）形態(tài)濾波結(jié)果圖8.23利用圓形結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波示例8.3.2邊界提取

（8.38）（8.39）（8.40）（a）原圖像（b）原圖像的內(nèi)邊界（c）原圖像的外邊界（d）原圖像的形態(tài)學(xué)梯度圖8.24二值圖像邊界提取示例8.3.2邊界提取

（a）邊界圖像A（b）圖像A的補(bǔ)集（c）結(jié)構(gòu)元素B圖8.25區(qū)域填充過(guò)程示例用到的邊界圖像A和結(jié)構(gòu)元素B

（8.41）8.3.3區(qū)域填充

(a)(b)(c）(d)圖8.26按照迭代公式(8.41)的區(qū)域填充過(guò)程示意圖(e)(f)(g）(h)8.3.3區(qū)域填充

（a）細(xì)胞的二值圖像（b）區(qū)域填充結(jié)果圖8.27對(duì)細(xì)胞圖像的區(qū)域填充示例8.3.3區(qū)域填充

（8.42）（8.43）8.3.4骨架提取

（8.44）（8.45）（8.46）（a）原圖像（b）提取的原圖像的骨架圖像圖8.28骨架提取實(shí)例8.3.4骨架提取

圖8.29物體識(shí)別8.3.5物體識(shí)別

(a)(b)(c）(d)(e)(f）（8.47）（8.48）8.3.5物體識(shí)別

8.4灰度形態(tài)學(xué)基本運(yùn)算

灰度形態(tài)學(xué)是二值形態(tài)學(xué)向灰度空間的自然擴(kuò)展。在灰度形態(tài)學(xué)中，分別用圖像函數(shù)f(x,y)和b(x,y)表示二值形態(tài)學(xué)中的目標(biāo)圖像A和結(jié)構(gòu)元素B，并把f(x,y)稱(chēng)為輸入圖像，b(x,y)稱(chēng)為結(jié)構(gòu)元素，函數(shù)中的(x,y)表示圖像中像素點(diǎn)的坐標(biāo)。

二值形態(tài)學(xué)中用到的交和并運(yùn)算在灰度形態(tài)學(xué)中分別用最大極值和最小極值運(yùn)算代替。

在灰度圖像中，用結(jié)構(gòu)元素b(x,y)對(duì)輸入圖像f(x,y)進(jìn)行灰度腐蝕運(yùn)算可表示為：其中，Df和Db分別表示f(x,y)和b(x,y)的定義域。x和y必須位于結(jié)構(gòu)元素的定義域之內(nèi)，而平移參數(shù)(s+x)和(t+y)必須位于的f(x,y)的定義域之內(nèi)。

8.4.1灰度腐蝕

與二值圖像腐蝕運(yùn)算不同的是：被移動(dòng)的是輸入圖像f(x,y)函數(shù)而不是結(jié)構(gòu)元素b(x,y)?；叶雀g運(yùn)算的特點(diǎn)：灰度腐蝕運(yùn)算的計(jì)算是逐點(diǎn)進(jìn)行的，求某點(diǎn)的腐蝕運(yùn)算結(jié)果就是：計(jì)算該點(diǎn)局部范圍內(nèi)各點(diǎn)與結(jié)構(gòu)元素中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的灰度值之差，并選取其中的最小值作為該點(diǎn)的腐蝕結(jié)果。

經(jīng)腐蝕運(yùn)算后，圖像邊緣部分具有較大灰度值的點(diǎn)的灰度會(huì)降低，因此，邊緣會(huì)向灰度值高的區(qū)域內(nèi)部收縮。8.4.1灰度腐蝕

1

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3

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80-2-2-1

0-1-2-2-2-2-2-2

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10202320208.4.1灰度腐蝕

(a)(b)(c）(d)(e)(f)(g）(h)灰度腐蝕運(yùn)算－示例：8.4.1灰度腐蝕

灰度腐蝕運(yùn)算的一維函數(shù)形式為：

(8.50)8.4.1灰度腐蝕

利用結(jié)構(gòu)元素b(x)對(duì)目標(biāo)圖像f(x)的腐蝕過(guò)程是：在目標(biāo)圖像的下方“滑動(dòng)”結(jié)構(gòu)元素，結(jié)構(gòu)元素所能達(dá)到的最大值所對(duì)應(yīng)的原點(diǎn)位置的集合即為腐蝕的結(jié)果。

一維灰度腐蝕運(yùn)算－示例：圖8.31腐蝕運(yùn)算過(guò)程示意圖圖8.32利用球形結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像進(jìn)行腐蝕運(yùn)算的實(shí)例(a)原灰度圖像(b)腐蝕運(yùn)算結(jié)果圖像8.4.1灰度腐蝕

灰度腐蝕運(yùn)算－實(shí)例：

在灰度圖像中，用結(jié)構(gòu)元素b(x,y)對(duì)輸入圖像f(x,y)進(jìn)行灰度膨脹運(yùn)算可表示為：其中，Df和Db分別表示f(x,y)和b(x,y)的定義域。x和y必須位于結(jié)構(gòu)元素的定義域之內(nèi)，而平移參數(shù)(s+x)和(t+y)必須位于的f(x,y)的定義域之內(nèi)。

8.4.2灰度膨脹

需要注意的是：二值膨脹運(yùn)算中要求目標(biāo)圖像集合和結(jié)構(gòu)元素集合相交至少有一個(gè)元素

?；叶扰蛎涍\(yùn)算的特點(diǎn)：灰度膨脹運(yùn)算的計(jì)算是逐點(diǎn)進(jìn)行的，求某點(diǎn)的膨脹運(yùn)算結(jié)果就是：計(jì)算該點(diǎn)局部范圍內(nèi)各點(diǎn)與結(jié)構(gòu)元素中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的灰度值之和，并選取其中的最大值作為該點(diǎn)的腐蝕結(jié)果。

經(jīng)膨脹運(yùn)算后，圖像邊緣部分得到了延伸。8.4.2灰度膨脹

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1-2-2-2-2-2-2-101-2-20

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0-1-2-2-2-2-2-2

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11

10202320208.4.2灰度膨脹

灰度膨脹運(yùn)算－示例：（改?。瓚?yīng)為8.33圖）(a)(b)(c）(d)(e)(f)(g）(h)灰度膨脹運(yùn)算的一維函數(shù)形式為：

(8.52)8.4.2灰度膨脹

圖8.34膨脹運(yùn)算過(guò)程示意圖8.4.2灰度膨脹

利用結(jié)構(gòu)元素b(x)對(duì)目標(biāo)圖像f(x)的膨脹過(guò)程是：將結(jié)構(gòu)元素的原點(diǎn)平移到輸入圖像曲線上，使原點(diǎn)沿著輸入圖像曲線“滑動(dòng)”，膨脹的結(jié)果為輸入圖像曲線與結(jié)構(gòu)元素之和的最大值。

一維灰度膨脹運(yùn)算－示例：圖8.35利用球形結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像進(jìn)行膨脹運(yùn)算的實(shí)例(a)原灰度圖像(b)膨脹運(yùn)算結(jié)果圖像8.4.2灰度膨脹

灰度膨脹運(yùn)算－實(shí)例：

用結(jié)構(gòu)元素b對(duì)灰度圖像f進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算可表示為：

(8.55)

開(kāi)運(yùn)算可以通過(guò)將求出的所有結(jié)構(gòu)元素的形態(tài)學(xué)平移都填入目標(biāo)圖像f下方的極大點(diǎn)來(lái)計(jì)算。這種填充方式可以從幾何角度直觀地用圖8.36來(lái)描述。

8.4.3灰度開(kāi)運(yùn)算和灰度閉運(yùn)算

1、灰度開(kāi)運(yùn)算(a)Y為某常數(shù)時(shí)的圖像界面(c）b在f下方滑動(dòng)(d)開(kāi)運(yùn)算結(jié)果圖8.36灰度開(kāi)運(yùn)算過(guò)程示意圖8.4.3灰度開(kāi)運(yùn)算和灰度閉運(yùn)算

采用該結(jié)構(gòu)元素對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算的過(guò)程是：

在目標(biāo)圖像下方滑動(dòng)結(jié)構(gòu)元素時(shí)，在每一點(diǎn)記錄結(jié)構(gòu)元素上的最高點(diǎn)，則由這些最高點(diǎn)構(gòu)成的集合即為開(kāi)運(yùn)算的結(jié)果。(b)球形結(jié)構(gòu)元素b的界面

用結(jié)構(gòu)元素b對(duì)灰度圖像f進(jìn)行閉運(yùn)算可表示為：

(8.56)

閉運(yùn)算可以通過(guò)求出所有結(jié)構(gòu)元素的形態(tài)學(xué)平移與目標(biāo)圖像上方的極小值點(diǎn)來(lái)計(jì)算，這種平移方式可以從幾何角度直觀地用圖8.37來(lái)描述。8.4.3灰度開(kāi)運(yùn)算和灰度閉運(yùn)算

2、灰度閉運(yùn)算8.4.3灰度開(kāi)運(yùn)算和灰度閉運(yùn)算

采用該結(jié)構(gòu)元素對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行閉運(yùn)算的過(guò)程是：

在目標(biāo)圖像上方滑動(dòng)結(jié)構(gòu)元素時(shí)，在每一點(diǎn)記錄結(jié)構(gòu)元素上的最低點(diǎn)，則由這些最低點(diǎn)構(gòu)成的集合即為閉運(yùn)算的結(jié)果。(b)球形結(jié)構(gòu)元素b的界面(a)Y為某常數(shù)時(shí)的圖像界面(c）b在f上方滑動(dòng)(d)閉運(yùn)算結(jié)果圖8.37灰度閉運(yùn)算過(guò)程示意圖(a)原圖像(b)灰度開(kāi)運(yùn)算結(jié)果圖像(c）灰度閉運(yùn)算結(jié)果圖像8.4.3灰度開(kāi)運(yùn)算和灰度閉運(yùn)算

采用灰度開(kāi)運(yùn)算與閉運(yùn)算對(duì)lena圖像進(jìn)行處理的結(jié)果。8.4.4灰度形態(tài)學(xué)基本運(yùn)算的性質(zhì){自學(xué)}

（8.78）8.5灰度形態(tài)學(xué)處理算法{自學(xué)}8.5.1形態(tài)學(xué)平衡（a）（b）（c）圖8.40對(duì)填加椒鹽噪聲的lena圖像的形態(tài)學(xué)平滑（8.79）8.5.2形態(tài)學(xué)梯度（a）（b）（c）（d）圖8.41使用空間梯度算子與形態(tài)學(xué)梯度算子對(duì)lena圖像進(jìn)行處理的結(jié)果（8.80）8.5.3top-hat變換（a）星云圖像（b）變換處理結(jié)果（c）對(duì)圖(b)進(jìn)行灰度線性拉伸的結(jié)果謝謝第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類(lèi)：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類(lèi)：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬(wàn)小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過(guò)?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴(lài)的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過(guò)濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過(guò)濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過(guò)濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開(kāi)發(fā)并問(wèn)世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒(méi)有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過(guò)程

1—2壓縮過(guò)程

2—3排氣過(guò)程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類(lèi)：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見(jiàn)表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過(guò)程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原