Morfología matemática


La morfología matemática ( MM ) es una teoría y técnica para el análisis y procesamiento de estructuras geométricas , basada en la teoría de conjuntos , la teoría de celosías , la topología y las funciones aleatorias . MM se aplica más comúnmente a imágenes digitales , pero también se puede emplear en gráficos , mallas de superficie , sólidos y muchas otras estructuras espaciales.

Los conceptos topológicos y geométricos de espacio continuo , tales como tamaño, forma , convexidad , conectividad y distancia geodésica , fueron introducidos por MM tanto en espacios continuos como discretos . MM es también la base del procesamiento de imágenes morfológicas , que consiste en un conjunto de operadores que transforman imágenes de acuerdo con las caracterizaciones anteriores.

MM se desarrolló originalmente para imágenes binarias y luego se extendió a funciones e imágenes en escala de grises . La generalización posterior a redes completas es ampliamente aceptada hoy como fundamento teórico de MM.

La Morfología Matemática fue desarrollada en 1964 por el trabajo colaborativo de Georges Matheron y Jean Serra , en la École des Mines de Paris , Francia . Matheron supervisó la tesis doctoral de Serra, dedicada a la cuantificación de las características minerales a partir de secciones transversales delgadas , y este trabajo dio como resultado un enfoque práctico novedoso, así como avances teóricos en geometría integral y topología .

En 1968, el Centre de Morphologie Mathématique fue fundado por la École des Mines de Paris en Fontainebleau , Francia, dirigida por Matheron y Serra.

Durante el resto de la década de 1960 y la mayor parte de la década de 1970, la MM se ocupó esencialmente de imágenes binarias , tratadas como conjuntos , y generó una gran cantidad de operadores y técnicas binarias: transformación aleatoria , dilatación , erosión , apertura , cierre , granulometría . , adelgazamiento , esqueletización , erosión final , bisectriz condicional y otros. También se desarrolló un enfoque aleatorio, basado en nuevos modelos de imágenes. La mayor parte del trabajo en ese período se desarrolló en Fontainebleau.


Una forma (en azul) y su dilatación morfológica (en verde) y erosión (en amarillo) por un elemento estructurante en forma de rombo.
La erosión del cuadrado azul oscuro por un disco, dando como resultado el cuadrado azul claro.
La dilatación del cuadrado azul oscuro por un disco, dando como resultado el cuadrado azul claro con esquinas redondeadas.
La apertura del cuadrado azul oscuro por un disco, dando como resultado el cuadrado azul claro con esquinas redondeadas.
El cierre de la forma azul oscuro (unión de dos cuadrados) por un disco, resultando en la unión de la forma azul oscuro y las áreas de color azul claro.
Cuenca del gradiente de la imagen cardiaca