简介图像分析开始.PDF

第一章 简介 1.1 怎样使用Qwin 参考书 本参考指南为 Qwin 参考书的一个部分，这套参考书的每本手册都有其具体的用处： 参考指南介绍图像分析，从主要步骤到高级处理技巧，为你逐步指导。 用户手册，为你介绍软件，内容为软件安装过程及给你大致介绍软件的概要及它的功能。 参考指南将不介绍 Qwin 中所使用设备的细节，因为这已包含在技术手册中了。 1.2 风格介绍 本节介绍怎样阅读本手册。一些术语被突出显示，好让你阅读本手册时更加容易. 第二章 图像分析开始 本章介绍图像分析的主要概念，将有助于你理解系统的工作原理及主要功能。每个主题将讨论两 次，首先，在 2.1 章节里将简单介绍图像分析的主要步骤，在 2.2 节里将详细介绍。一些信息会 被重复介绍，使你能够理解这些主题。 对于有一些功能，看系统的实际操作，将更有助于你理解，所以，你可以在对系统操作有一些经 验后再回顾本节内容。 2 ．1 图像分析的主要步骤 图像分析由一些减少图像信息内容的操作构成，直至所需测量结果。这些测量结果最后由用户根 据所需应用来解释。 实际步骤取决于所需信息，但通常有几个步骤是相同的： 装入图像 灰度图像处理 检测测量部件 图像二进制处理 测量 数据输出 以下将依次讨论： 装入图像 QWin 支持的图像类型有标准的 WINDOWS 点位图及 TIFF 文件 （单色，灰图或彩色）。装入图像， 只需要从工具条;或 FILE 菜单下选择打开文件对话对话框，再选择文件名就可以了。 以下是支持的图像文件格式： 类型 名称 BMP Windows Bitmap 文件 TIFF JPEG PCX Paint 文件 WMF Microsoft IFF PICT Apple 机 Photo CD Kodak IMG Leica 文件 IMG RGB Leica 文件 灰图处理 在有些图像中，如果单独依靠灰度级检测，是不可能标明要测量的特征的，这有可能是因为它们 的背景灰度级不一致，或是你要看的结构不是很清淅，即使你作了检测，但并不能产生足够的信 息用以作有用的二进制处理。 灰度级处理的优势在于，在将图像转入二进制形式之前，可以考虑原图数据的全部内容。 灰度处理的典型用途：图像过滤或平滑，消除杂质，增强图像，提高图像对比。 图像分析中，灰度处理可用于以下几个操作组： 查询表（LUT ）转换 卷积法 形态转换 查询表（LUT）转换 亦称为点转换。每一象素，独立于它的相邻点，根据一个简单的规则，被转换成一个新值。规则， 常为一个数据函数，如 取对数，幂，平方根,或取反，并将结果重新缩放到 0-255 之间。这组规 则中还常有对比技巧，如 gamma （坡度）及结构量化等。这些方法仅仅是应用延伸或压缩灰度 范围，来增强图像外观，还可以用作图像数学运算，如除法，应用对数/减/幂操作序列。注意： 边界（检测）它本身也是一种点转换。 卷积法 卷积法涉及到用一个 m ×m 的核，在整个图像内移动，用图像中相应的象素乘以核中的元素，再 将结果正常化处理，因此，任一象素的值为其灰度值与其相邻 m ×m 范围内象素值的函数，用核 的值进行加权。M 的值通常为奇数，范围 3..15 。 卷积法的典型用途为：图像平滑（用统一或高斯核），边界检测（用几个颗粒中任一或拉普拉兹 核）。 形态转换 形态转换取决于每一象素的值与其相邻点值的关系。在形态学里，这些关系用逻辑术语来表示， 对二进制图像，用 AND （与）OR （或），灰度图像用‘大于’、‘小于’。最常用的形态转换操作 为腐蚀及扩大。 相邻点的大小与形状用一个称为“结构元素”的东西来定义，通常为一个 3 ×3 的平方面积。比 如，大小为 1 的一个灰度腐蚀操作为，用每一个象素及其相邻 8 点的最小值来取代这个象素原先 的值。 形态转换操作可以产生无比丰富的次级功能，如打开、过滤，骨架，分界值,及颗粒信息等。 注：有关灰度形态转换的详细信息，请看用户指南第四章。 形态转换的一个特点是它们不可逆转。当一幅图像被腐蚀处理后，不可能用等量的扩大处理来恢 复至它原来的值！这个效果对于简化一幅复杂图像作更好的检测处理常常有利。 检测概要 由检