2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング...

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A. Asano, Kansai Univ. 2016年度秋学期 画像情報処理 浅野 晃 関西大学総合情報学部 画像の集合演算とオープニング 第10回

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A. A

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, Kan

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2016年度秋学期 画像情報処理

浅野 晃 関西大学総合情報学部

画像の集合演算とオープニング第10回

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A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

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A. A

sano

, Kan

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niv.

マセマティカル・モルフォロジとは

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A. A

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, Kan

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niv.

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A. A

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, Kan

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niv.

画像には,「構造」がある 構造によって説明ができる

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A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

画像には,「構造」がある 構造によって説明ができる

func(1); func(2); ... func(9);

for(i = 1; i < 10; i++){   func(i); }

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A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

画像には,「構造」がある 構造によって説明ができる

func(1); func(2); ... func(9);

for(i = 1; i < 10; i++){   func(i); }

これが「構造」

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2016年度秋学期 画像情報処理

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マセマティカル・モルフォロジとは

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

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niv.

マセマティカル・モルフォロジとは

画像に対する操作を,基本的な集合演算で表し,定量的な画像の操作を構成する

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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sai U

niv.

マセマティカル・モルフォロジとは

画像に対する操作を,基本的な集合演算で表し,定量的な画像の操作を構成する

École des Mine de Parisで研究が始められた(鉱物の分類が起源)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

マセマティカル・モルフォロジとは

画像に対する操作を,基本的な集合演算で表し,定量的な画像の操作を構成する

École des Mine de Parisで研究が始められた(鉱物の分類が起源)

International Symposium on Mathematical Morphology: 40 years onが開催

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A. A

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, Kan

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niv.

マセマティカル・モルフォロジとは

画像に対する操作を,基本的な集合演算で表し,定量的な画像の操作を構成する

École des Mine de Parisで研究が始められた(鉱物の分類が起源)

International Symposium on Mathematical Morphology: 40 years onが開催

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モルフォロジの演算のしかた

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モルフォロジの演算のしかた

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モルフォロジの演算のしかた

(○=画素)

画像=図形 X

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モルフォロジの演算のしかた

(○=画素)

構造要素 B (structuring element)

(●=原点)

画像=図形 X

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モルフォロジの演算のしかた

画像を 構造要素で 操作する

(○=画素)

構造要素 B (structuring element)

(●=原点)

画像=図形 X

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もっとも基本的な演算:オープニング

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形 構造要素が図形上を 移動し,

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形 構造要素が図形上を 移動し,

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

その位置での 構造要素全体を保存

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

その位置での 構造要素全体を保存

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

その位置での 構造要素全体を保存

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

その位置での 構造要素全体を保存

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sai U

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

その位置での 構造要素全体を保存

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

オープニング

その位置での 構造要素全体を保存

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

原図形のうち 構造要素が入りきらない 部分を取り除く

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

オープニング

その位置での 構造要素全体を保存

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sai U

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

原図形のうち 構造要素が入りきらない 部分を取り除く

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

オープニング

その位置での 構造要素全体を保存

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sai U

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

原図形のうち 構造要素が入りきらない 部分を取り除く

構造要素が 図形に完全に含まれたら

構造要素が図形上を 移動し,

オープニング

その位置での 構造要素全体を保存

(構造要素のサイズに もとづく定量的操作)

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sai U

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もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

原図形のうち 構造要素が入りきらない 部分を取り除く

構造要素が 図形に完全に含まれたら

移動してきた 構造要素の位置にある 画素間でのAND/OR演算 によるerosion/dilationで 表現可能

構造要素が図形上を 移動し,

オープニング

その位置での 構造要素全体を保存

(構造要素のサイズに もとづく定量的操作)

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2016年度秋学期 画像情報処理

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, Kan

sai U

niv.

もっとも基本的な演算:オープニング

原図形

原図形のうち 構造要素が入りきらない 部分を取り除く

構造要素が 図形に完全に含まれたら

移動してきた 構造要素の位置にある 画素間でのAND/OR演算 によるerosion/dilationで 表現可能

構造要素が図形上を 移動し,

オープニング

その位置での 構造要素全体を保存

(構造要素のサイズに もとづく定量的操作)

 

 

XB = {Bz |Bz ⊆ X,

 

 

z ∈ Z2},

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さらに分解すると:erosion

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

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, Kan

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

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さらに分解すると:erosion構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形に完全に含まれたら,構造要素の原点の位置に●を置く(AND演算)

 

 

X ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

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さらに分解すると:dilation

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A. A

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, Kan

sai U

niv.

さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

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さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

sai U

niv.

さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

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さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

sai U

niv.

さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

sai U

niv.

さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

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niv.

さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

さらに分解すると:dilation構造要素が図形上を移動し,構造要素が図形と一部でも重なったら,構造要素の原点の位置に●を置く(OR演算)

 

 

X ⊕ B̌ = {x|Bx ∩ X ̸= ∅}

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オープニングをerosion/dilationで

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オープニングをerosion/dilationで

原図形

構造要素

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2016年度秋学期 画像情報処理

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オープニングをerosion/dilationで

原図形

構造要素

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

sai U

niv.

オープニングをerosion/dilationで

原図形

構造要素

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

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niv.

オープニングをerosion/dilationで

原図形

構造要素

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

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niv.

オープニングをerosion/dilationで

原図形

構造要素

opening

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2016年度秋学期 画像情報処理

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Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

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Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素

erosion

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2016年度秋学期 画像情報処理

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, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素 を反転

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素 を反転

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素 を反転

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素

反転してdilation

を反転

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素 を反転

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

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, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素 を反転

opening

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素 を反転

opening

 

 

XB = (X ⊖ B̌) ⊕ B

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + 構造要素を反転してdilation

原図形

構造要素 を反転

opening

 

 

XB = (X ⊖ B̌) ⊕ B

はBの反転を表す

 

 

B̌)

Page 73: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

Page 74: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素

Page 75: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素

Page 76: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素

erosion

Page 77: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 78: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 79: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 80: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 81: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 82: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 83: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 84: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 85: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 86: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素

Minkowski和

構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 87: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素

opening

構造要素ではなく,図形のほうを動かす

Page 88: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Opening = erosion + Minkowski和

原図形

構造要素

opening

構造要素ではなく,図形のほうを動かす

 

 

X ⊕ B =⋃

b∈B

Xb

Minkowski和

Page 89: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

Page 90: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

Page 91: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素(多値)

原点

Page 92: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って

構造要素(多値)

原点

Page 93: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして

構造要素(多値)

原点

Page 94: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 95: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 96: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 97: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 98: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 99: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 100: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 101: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 102: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 103: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

構造要素(多値)

原点

Page 104: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

画素毎の 最大値Minkowski和 反転すると dilation

構造要素(多値)

原点

Page 105: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

グレースケール画像の場合

画素の位置

輝度 多値図形

明 ↑ ↓ 暗

構造要素の各画素への ベクトルに沿って構造要素の値を足して 図形を動かして重ね合わせる

画素毎の 最大値Minkowski和 反転すると dilation

画素毎の 最小値Minkowski差 反転すると erosion

構造要素(多値)

原点

Page 106: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

Page 107: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

数式でどうやって表すか?

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニング図形Xの構造要素Bによるオープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

Page 109: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニング図形Xの構造要素Bによるオープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

Page 110: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニング図形Xの構造要素Bによるオープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

2次元座標平面の 格子点

Page 111: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニング図形Xの構造要素Bによるオープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

   

Bz = {b+ z | b ∈ B}

     

Bをzだけ移動

2次元座標平面の 格子点

Page 112: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニング図形Xの構造要素Bによるオープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

   

Bz = {b+ z | b ∈ B}

     

Bをzだけ移動

2次元座標平面の 格子点

BがXの内部を移動するときの B自身の軌跡

Page 113: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニング図形Xの構造要素Bによるオープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

   

Bz = {b+ z | b ∈ B}

     

Bをzだけ移動

2次元座標平面の 格子点

BがXの内部を移動するときの B自身の軌跡

これが

Page 114: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニング図形Xの構造要素Bによるオープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

   

Bz = {b+ z | b ∈ B}

     

Bをzだけ移動

2次元座標平面の 格子点

BがXの内部を移動するときの B自身の軌跡

XB = (X ⊖ B̌)⊕B

 

     

これが であることを示す????

Page 115: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 116: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 117: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 118: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 119: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 120: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 121: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 122: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

x

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

xもし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b xもし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 125: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b x

x‒b

もし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 126: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b x

x‒b

x ‒ b ∈ Xであるならば

もし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

Page 127: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b x

x‒b +b

x ‒ b ∈ Xであるならば

もし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b x

x‒b +b

x ‒ b ∈ Xであるならば

もし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b x

x‒b +b

Xbはこうなるからx ‒ b ∈ Xであるならば

もし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b x

x‒b +b

Xbはこうなるからx ‒ b ∈ Xであるならば

x ∈ Xb

もし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b x

x‒b +b

Xbはこうなるからx ‒ b ∈ Xであるならば

x ∈ Xb

もし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

どんなbに対してもXbに含まれるxの集まり

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:Minkowski集合差Minkowski集合差

と同値

Bの形にそって

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

x ∈ Xb

     

B b‒b

X

‒b x

x‒b +b

Xbはこうなるからx ‒ b ∈ Xであるならば

x ∈ Xb

もし,このxが

と書ける。なぜなら

X ⊖B =⋂

b∈BXb

     

は Minkowski差はXが移動

どんなbに対してもXbに含まれるxの集まり

つまり

b∈BXb,

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:反転と集合差

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

B̌ = {−b|b ∈ B}

     

をBの反転

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

Minkowski集合差を使って表すと,

X⊖B = {x|x+(−b) ∈ X, ∀(−b) ∈ B̌}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:反転と集合差

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

B̌ = {−b|b ∈ B}

     

をBの反転

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

Minkowski集合差を使って表すと,

X⊖B = {x|x+(−b) ∈ X, ∀(−b) ∈ B̌}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:反転と集合差

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

B̌ = {−b|b ∈ B}

     

をBの反転

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

Minkowski集合差を使って表すと,

X⊖B = {x|x+(−b) ∈ X, ∀(−b) ∈ B̌}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:反転と集合差

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

B̌ = {−b|b ∈ B}

     

をBの反転

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

Minkowski集合差を使って表すと,

X⊖B = {x|x+(−b) ∈ X, ∀(−b) ∈ B̌}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:反転と集合差

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

B̌ = {−b|b ∈ B}

     

をBの反転

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

Minkowski集合差を使って表すと,

X⊖B = {x|x+(−b) ∈ X, ∀(−b) ∈ B̌}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:反転と集合差

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

B̌ = {−b|b ∈ B}

     

をBの反転

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

X ⊖B = {x|x− b ∈ X, ∀b ∈ B}

     

Minkowski集合差を使って表すと,

X⊖B = {x|x+(−b) ∈ X, ∀(−b) ∈ B̌}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:集合和

すなわち

X ⊕B

 

     

= {x+ b|x ∈ X, ∀b ∈ B}

     X ⊕B = {b+ x|b ∈ B, x ∈ X}

 

     

Minkowski集合和は

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

オープニングの分解:集合和

すなわち

X ⊕B

 

     

= {x+ b|x ∈ X, ∀b ∈ B}

     X ⊕B = {b+ x|b ∈ B, x ∈ X}

 

     

BのコピーをXを構成する各画素に くまなく貼付ける

Minkowski集合和は

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

X ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

X ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

以上から,オープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

以上から,オープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

以上から,オープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

XB = (X ⊖ B̌)⊕B

 

     

以上から,オープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

Page 149: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

XB = (X ⊖ B̌)⊕B

 

     

以上から,オープニング

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

XB = (X ⊖ B̌)⊕B

 

     

以上から,オープニング

BがXの内部を動く ときのBの原点

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

Page 151: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

XB = (X ⊖ B̌)⊕B

 

     

以上から,オープニング

BがXの内部を動く ときのBの原点

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

Page 152: 2016年度秋学期 画像情報処理 第10回 画像の集合演算とオープニング (2016. 12. 8)

2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

XB = (X ⊖ B̌)⊕B

 

     

以上から,オープニング

BがXの内部を動く ときのBの原点

その原点にBを 貼り付ける

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}

     

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2016年度秋学期 画像情報処理

A. A

sano

, Kan

sai U

niv.

以上から,オープニングは

X ⊖B = {x|B̌x ⊆ X}

     

     

がXの内部を動くときの,

     

の原点の軌跡

BがXの内部を動くときのBの原点の軌跡=erosionX ⊖ B̌ = {x|Bx ⊆ X}

 

     

XB = (X ⊖ B̌)⊕B

 

     

以上から,オープニング

BがXの内部を動く ときのBの原点

その原点にBを 貼り付ける

   

XB = {Bz |Bz ⊆ X, z ∈ Z2}