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《浙江大学》 2009年
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数学形态学连通性理论及应用研究

才辉  
【摘要】: 连通性理论在图像处理和分析中起着非常重要的作用,特别在图像分割、图像编码、图像滤波、运动分析、模式识别等方面应用广泛。早期的连通概念是建立在拓扑空间或图论空间之上的,定义于拓扑空间上的连通关系一般面向连续图像,而图论上的连通关系通常更适用于面向离散图像,不过很多场合它们并不兼容。为了适应图像处理的需要,G.Matheron和J.Serra在前人的基础上将其归入数学形态学研究范畴,提出新的连通定义,从而将基于拓扑空间和图论空间的定义统一于数学形态学完备格框架之内。 数学形态学最初基于集合理论,是一种对二值图像进行形状分析的有力工具,而后利用阴影集理论扩展到灰度图像;现在数学形态学数学基础严谨,完备格理论成为了其理论基石。本文就是在探讨基于完备格理论框架的数学形态学理论及性质的基础上,研究连通性理论及其在工业检测中的应用。 本文的主要工作和创新点如下: (1)提出了一种新的超连通类:基于F-MASK超连通重叠准则的超连通类,定义了基于F-MASK的超连通开算子,分析了该算子的特性。通过对基于F-MASK的超连通类和重构算子的进一步研究,提出基于F-MASK超连通类的重构算子,证明了此算子具有形态滤波属性,并以实例形式介绍超连通滤波器的构造方法。 (2)提出了一种基于多尺度形态小波连通掩模的F-MASK超连通开滤波器,并将之应用于高分辨率遥感图像主干道路的提取。该超连通滤波器同时依据目标连通成分的形状特征和主目标特征属性完成滤波,可以在较复杂的背景下完整、准确地提取前景目标。 (3)提出了一类新的连通算子:路径重构算子,并给出了快速实现算法。该算子综合了路径开和形态重构两种方法,将待提取目标的某一物理特性(如宽度、对比度等)和标准连通定义结合,利用形态路径长度完成滤波操作,该算法即能保持目标形状或者轮廓的信息完整,同时又能有效去除噪声干扰。 (4)构造了一种新的基于二代连通的路径重构算子。该算子有效地利用二代连通空间的特性,经过聚类或分割算子运算形成新的连通空间,在该连通空间中标识图根据路径长度信息有选择地重构模板图。与传统连通算子相比,基于二代连通的路径重构算子更适用于完整提取由于图像质量问题导致不连续的细长状物体。 (5)开发了基于视觉AGV的生产物流智能配送系统。结合形态学连通性理论,提出了一种导引线实时识别方法和多分支路径的提取方法。并针对字符识别环境因素影响大、字符不完整等问题,将直线提取和字符识别相结合,提出一种基于结构信息、位置自校正、自适应填补缺损字符的字符在线识别方法。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 任玉刚;张建;李淼;袁媛;;基于分水岭算法的作物病害叶片图像分割方法[J];计算机应用;2012年03期
2 肖满生;汪新凡;朱永平;;非均衡原型结构模式模糊聚类方法研究[J];小型微型计算机系统;2013年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 邱汉兴;基于图像分割的路面裂缝检测与识别研究[D];重庆交通大学;2012年
2 沈世宏;基于激光传感器的船舶特征提取和流量检测[D];南京理工大学;2013年
3 方远;三角测量法及其在锡膏测厚中的应用[D];湖北工业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱长青,王耀革,马秋禾,史文中;基于形态分割的高分辨率遥感影像道路提取[J];测绘学报;2004年04期
2 李晓峰;张树清;韩富伟;秦喜文;于欢;;基于多重信息融合的高分辨率遥感影像道路信息提取[J];测绘学报;2008年02期
3 蔡国斌,乌建中;数字图像处理技术在AGV上的应用[J];电力机车与城轨车辆;2005年04期
4 李宏亮,刘贵忠,侯兴松,李永利,张宗平;一种新的二维非线性提升小波变换方法[J];电子学报;2003年01期
5 刘曙光,屈萍鸽,费佩燕;机器视觉在纺织检测中的应用[J];纺织学报;2003年06期
6 夏锋,孙优贤;自动导引车模型设计[J];工程设计学报;2003年02期
7 陈虎,王守尊,周朝辉;基于数学形态学的图像边缘检测方法研究[J];工程图学学报;2004年02期
8 蔡晋辉,张光新,周泽魁;面积重构H顶变换的实现与应用[J];光电工程;2005年03期
9 杨照华,浦昭邦,祁振强;保持图像细节的多尺度形态滤波的新方法[J];光电子·激光;2003年08期
10 王小鹏,罗进文;基于形态学梯度重建的分水岭分割[J];光电子·激光;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 肖志强;SAR图像中道路网络提取及GIS空间数据更新方法研究[D];中南大学;2004年
2 朱华炳;制造业生产物流系统规划与调度技术研究[D];合肥工业大学;2005年
3 蔡晋辉;实时自动视觉检测系统相关算法及应用研究[D];浙江大学;2005年
4 龙辉;高分辨率光学卫星影像城市道路识别方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
5 赵于前;基于数学形态学的医学图像处理理论与方法研究[D];中南大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付彪,吴先良,李世雄;小波变换法求电磁波动方程的高频解[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
2 陈东方;基于小波变换的Radon变换反演[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
3 王丽华;吴先良;宋开宏;;RK-MRTD算法的稳定性及数值色散性分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年05期
4 周鸣争,李华,汪军;基于软阈值小波痕迹图像去噪算法及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
5 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
6 潘茂贵,张伟林;桥梁结构检测中小波分析的应用研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年03期
7 胡涛;基于以太网的温室测控系统架构[J];安徽农业科学;2005年05期
8 谭春英;王绪伟;;基于小波变换的烟台市粮食产量变化特征研究[J];安徽农业科学;2006年12期
9 李德福;李金才;王成雨;;优质小麦烟农19的特征特性及丰产高效栽培技术[J];安徽农业科学;2006年12期
10 王胜;鲁俊;吴必文;陈正洪;;安徽省夏季降水变化及其对旱涝的影响研究[J];安徽农业科学;2008年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱寅;吴敏;曹卫华;何勇;;基于小波分解与图像增强的高炉红外图像处理方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 黄进;胡英;马孜;汪洋;;弧形扫描系统关键技术研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 慕香永;裴润;刘志林;王经甫;;基于小波分析的船舶舵机加载系统多余力研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 刘伟锋;张卓;王延江;;基于光线衰减的深度获取方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5 李学东;全权;蔡开元;;双目鱼眼摄像机噪声分析与外参标定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
6 金晅宏;戴曙光;穆平安;;机器视觉在汽车前照灯配光检测系统中的应用研究[A];第十三届全国汽车检测技术年会论文集[C];2009年
7 张肃;于远航;张宇;王文生;;小波变换在微光目标探测与识别中的应用[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
8 赵越;江南;;基于最小二乘法的摄像机标定参数非线性优化[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
9 鲁昌华;刘玉娜;;基于同态滤波和改进形态学的图像边缘检测[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
10 杨飞;刘刚;刘寅;孟庆宽;王泷;刘兆祥;;基于机器视觉的农机具自动导航系统[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 沈郑燕;声纳图像去噪与分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
5 程军娜;基于形态学多尺度图像分析的海藻细胞图像分割及特征提取[D];中国海洋大学;2010年
6 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
7 高延增;超小型水下机器人关键性能提升技术研究[D];华南理工大学;2010年
8 杨承;日盲型紫外探测和直升机着舰光电助降技术的研究[D];电子科技大学;2010年
9 眭新光;文本信息隐藏及分析技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年
10 李爱民;基于遥感影像的城市建成区扩张与用地规模研究[D];解放军信息工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 饶吉来;基于图像处理的型面联接件检测技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 孙静;基于双目立体视觉的多相机三维重建技术实现[D];山东科技大学;2010年
3 宗雯雯;基于双目立体视觉的特征点匹配关键技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年
4 陈林;基于GIS的流域水文数据的时空分析[D];山东科技大学;2010年
5 田键;磁粉检测系统中图像增强的方法研究[D];长春理工大学;2010年
6 汪安国;基于结构光的鞋底信息提取与机器人喷胶轨迹生成方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
7 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
8 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
9 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 仇晨光;动态场景中的运动目标检测与跟踪技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏晋相;汪华章;何小海;;基于模糊C均值聚类和数学形态学的图像分割[J];成都信息工程学院学报;2008年06期
2 石波;卢秀山;王冬;陈允芳;;基于多传感器融合的车载三维测量系统时空配准[J];传感器与微系统;2007年09期
3 孙波成;邱延峻;梁世庆;;基于小波的路面裂缝识别研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2010年01期
4 韩昭颖;种劲松;;极化合成孔径雷达图像船舶目标检测算法[J];测试技术学报;2006年01期
5 徐美芳;王浩全;桂志国;;基于统计特性的表面裂纹提取[J];测试技术学报;2010年02期
6 鲜飞;;表面组装技术的发展趋势[J];电子工业专用设备;2009年01期
7 朱茂华,谷彤昭,王波;红外激光船舶自动导航系统扫描天线的设计[J];大连海事大学学报;2001年02期
8 张新峰,沈兰荪;图像分割技术研究[J];电路与系统学报;2004年02期
9 陈健美;宋顺林;陆虎;宋余庆;朱玉全;;改进模糊聚类算法及其在入侵检测中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);2007年04期
10 吴莹莹;张永梅;;基于8链码思想的目标物体面积统计新方法[J];电脑开发与应用;2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 乔闹生;PCB自动光学检测的图像检测与处理关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
2 刘斌;微小三维尺寸自动光学检测系统的关键技术研究[D];天津大学;2010年
3 李教;多平台多传感器多源信息融合系统时空配准及性能评估研究[D];西北工业大学;2003年
4 牛小兵;光栅投射三维轮廓测量技术的研究[D];天津大学;2003年
5 高建贞;基于图像分析的道路病害自动检测研究[D];南京理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常会振;船载AIS信息精度分析及误差预警系统的研究[D];大连海事大学;2011年
2 师雪超;基于机器视觉的三维锡膏测量[D];华南理工大学;2011年
3 张丽云;基于机器视觉的贴片安装锡膏三维检测[D];五邑大学;2011年
4 刘鹏举;基于二维激光传感器的在航船舶特征识别系统[D];南京理工大学;2012年
5 付宗运;基于图像处理技术的锡膏印刷质量检测[D];南京理工大学;2012年
6 朱飞翔;基于计算机视觉的船只吨位估算[D];南京理工大学;2012年
7 王加进;基于SOA的苏南运河数字航道应用系统的研究[D];南京理工大学;2012年
8 耿帅;基于数学形态学的图像去噪[D];山东师范大学;2012年
9 贺席兵;信息融合中多平台多传感器的时空对准研究[D];西北工业大学;2001年
10 周德芳;基于面结构光投影法的三维物体形状检测与重构系统[D];东南大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 齐国红;张晴晴;张云龙;;基于Matlab的复杂背景下叶片图像提取方法[J];安徽农业科学;2013年29期
2 严盈富;吴君才;;一种用于胶囊图像分割改进的分水岭算法[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2012年04期
3 袁媛;李淼;吴娜;陈晟;孙雄伟;;黄瓜病害图像分割评价方法试验研究[J];农机化研究;2014年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 欧阳金华;矢量量化技术与CRF的视频分割研究[D];华南理工大学;2012年
2 张佳佳;基于图像分割的淋巴癌细胞提取方法研究[D];武汉理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵忠旭,王爱民,沈兰荪;基于数学形态学和HIS模型的彩色舌图像分割[J];北京工业大学学报;1999年02期
2 王爱民,赵忠旭,沈兰荪;中医舌象自动分析中舌色、苔色分类方法的研究[J];北京生物医学工程;2000年03期
3 段群杰,张铭钧,张菁;基于模糊神经网络的水下机器人局部路径规划方法[J];船舶工程;2001年01期
4 杨忠,陶青川,何小海;基于最短距离的细胞图像分离[J];成都信息工程学院学报;2004年03期
5 明冬萍,骆剑承,沈占锋,汪闽,盛昊;高分辨率遥感影像信息提取与目标识别技术研究[J];测绘科学;2005年03期
6 蒋捷,陈军;基础地理信息数据库更新的若干思考[J];测绘通报;2000年05期
7 史文中,朱长青,王昱;从遥感影像提取道路特征的方法综述与展望[J];测绘学报;2001年03期
8 朱长青,王耀革,马秋禾,史文中;基于形态分割的高分辨率遥感影像道路提取[J];测绘学报;2004年04期
9 蒋加伏,叶吉祥;计算机视觉系统研究中存在的问题及解决思路[J];长沙交通学院学报;1999年01期
10 费耀平,谷士文,刘应龙,董晓峰,谭立球;工业视觉系统及应用[J];长沙铁道学院学报;1997年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 施丽莲;基于数字图像识别技术的气液两相流参数检测的研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张铁栋;前视声呐的后置图像处理算法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 李晔;多水下机器人实时避碰规划研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
【相似文献】
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1 王思远,张增祥,文沃根,邱志成;基于色彩理论与数学形态学的彩色地图自动分层研究[J];测绘通报;2001年10期
2 刘晨晨,桑恩方;基于数学形态学的水声图像处理[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
3 秦筱楲,蔡超,周成平;一种有效的骨架毛刺去除算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年12期
4 刘岩,刘光斌,郑志伟;数学形态学在机场目标识别中的应用[J];弹箭与制导学报;2005年01期
5 杨顺辽;;数学形态学在小区域去除处理中的应用[J];长江大学学报(自然科学版);2005年10期
6 章慧团;蔡自兴;;基于数学形态学的突发性故障快速定位方法[J];计算机测量与控制;2006年01期
7 陈宁;刘全玺;;基于数学形态学的CT图像边缘检测方法[J];天津科技大学学报;2006年03期
8 王宏飞;孙伟;陈华础;;一种红外图像的形态学分形维数估计算法[J];红外与激光工程;2006年S4期
9 姜珊;王跃存;;基于中值滤波和形态学的去噪算法[J];仪器仪表用户;2007年04期
10 王曼;叶正麟;陈作平;王树勋;;基于数学形态学的编码标志点识别算法[J];计算机工程与应用;2007年36期
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1 贾永红;邹勤;杨柏林;;基于数学形态学的测试卡图案识别方法[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
2 张颖璐;;一种基于数学形态学的线谱多普勒提取方法[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
3 程玉宝;;基于数学形态学的红外小目标检测研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
4 刘晓艳;王丽珍;杨志强;陈红梅;;基于数学形态学的模糊异常点检测[A];第26届中国数据库学术会议论文集(B辑)[C];2009年
5 冯曦;哈力木拉提·买买提;;基于数学形态学维吾尔文版面分析[A];少数民族青年自然语言处理技术研究与进展——第三届全国少数民族青年自然语言信息处理、第二届全国多语言知识库建设联合学术研讨会论文集[C];2010年
6 沙盛中;翁桂荣;秦树伟;;基于数学形态学的白细胞分割及提取[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 廖宜涛;伍学千;樊玉霞;成芳;;基于颜色特征和数学形态学的猪肉背最长肌分割[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 周鹏;王群;刘志文;;心音自动分段算法的比较研究[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会第四次全国会员代表大会暨2009年学术年会论文集[C];2009年
9 江萍;方敏;;基于数学形态学的汽车牌照分割[A];2001系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2001年
10 刘奇;郑昌琼;汪天富;;基于数学形态学的兔颅骨新骨显微图像分析方法[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 才辉;数学形态学连通性理论及应用研究[D];浙江大学;2009年
2 孔超;基于数学形态学的木质材料实时无损检测研究[D];东北林业大学;2010年
3 李晋;基于数学形态学的大地电磁强干扰分离及应用[D];中南大学;2012年
4 沈路;数学形态学在机械故障诊断中的应用研究[D];浙江大学;2010年
5 蒋明星;基于数学形态学和分形的金相图像处理关键技术研究[D];华南理工大学;2011年
6 常兴治;数学形态学方法与随机场图像分割研究[D];东北大学;2007年
7 王海南;基于互信息的多模医学图像配准方法研究[D];西北工业大学;2006年
8 贾涛;核态池沸腾中汽化核心密度和汽化核心处温度波动的研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
9 蔡晋辉;实时自动视觉检测系统相关算法及应用研究[D];浙江大学;2005年
10 陈永利;动态心电自动分析中QRS复合波检测算法研究[D];浙江大学;2006年
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1 孙宗保;基于计算机视觉的粒度检测应用研究[D];江苏大学;2003年
2 张杰;基于数学形态学的故障行波测距方法研究[D];昆明理工大学;2005年
3 王咏胜;基于数学形态学的灰度图像的边缘检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 孙亮;数学形态学在红外图像预处理中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 李利伟;数学形态学在遥感影像道路提取中的应用研究[D];武汉大学;2005年
6 李庆勇;彩色地形图的分色研究及其实现[D];西安电子科技大学;2001年
7 宋晓东;数字图像处理中分割方法的研究与实现[D];武汉理工大学;2003年
8 王津;基于数学形态学的语音识别系统的研究与实现[D];河北工业大学;2005年
9 薛绮;基于线性混合模型的高光谱图像端元提取方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
10 时平;基于数学形态学的可视人切片图像分割研究[D];西北工业大学;2006年
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