View source for गणितीय आकृतिविज्ञान

[[File:DilationErosion.png|thumb|right|एक आकार (नीले रंग में) और इसके रूपात्मक फैलाव (हरे रंग में) और कटाव (पीले रंग में) हीरे के आकार के संरचनात्मक तत्व द्वारा।]]'''गणितीय आकृति विज्ञान (एमएम)''' [[समुच्चय सिद्धान्त]], [[जाली सिद्धांत]], [[टोपोलॉजी|सांस्थिति विज्ञान]] और यादृच्छिक फलनो के आधार पर [[ज्यामिति]] संरचनाओं के विश्लेषण और प्रसंस्करण के लिए एक सिद्धांत और तकनीक है। एमएम आमतौर पर [[डिजिटल छवि|अंकीय प्रतिबिंबबो]] पर लागू होता है, लेकिन इसे [[ग्राफ (असतत गणित)|ग्राफ]], [[बहुभुज जाल|सतह जाल]], [[ठोस]] और कई अन्य स्थानिक संरचनाओं पर भी नियोजित किया जा सकता है।

[[सांस्थिति विज्ञान]] और [[ज्यामितीय सतत]]-समष्टि अवधारणाएं जैसे [[आकार]], प्रतिरूप, [[उत्तल सेट|उत्तलता]], [[ संयुक्तता | संयोजकता]] और [[जियोडेसिक दूरी|अल्पांतरी दूरी]], एमएम द्वारा निरंतर और असतत दोनों [[विविक्‍तसमष्‍टियो]] पर पेश किए गए थे। एमएम रूपात्मक[[ मूर्ति प्रोद्योगिकी | प्रतिबिंब प्रक्रमण]] की नींव भी है, जिसमें संचालको का एक समुच्चय होता है जो उपरोक्त विशेषताओं के अनुसार प्रतिबिम्बो को रूपांतरित करता है।

मूल रूपात्मक संचालक [[अपरदन]], [[फैलाव (आकृति विज्ञान)|फैलाव]], [[उद्घाटन (आकृति विज्ञान)|उद्घाटन]] और [[समापन (आकृति विज्ञान)|समापन]] हैं।

एमएम मूल रूप से [[द्विआधारी छवि|द्विआधारी प्रतिबिम्बो]] के लिए विकसित किया गया था, और बाद में इसे[[स्केल|ग्रेस्केल]] [[फलनो]] और प्रतिबिम्बो तक बढ़ा दिया गया था। [[पूरी जाली]] के बाद के सामान्यीकरण को आज एमएम के सैद्धांतिक नींव के रूप में व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है।

== इतिहास ==
1964 में [[इकोले डेस माइन्स डे]] [[पेरिस]], [[फ्रांस]] में [[जॉर्जेस माथेरॉन]] और [[जॉन सेरा]] के सहयोगात्मक कार्य द्वारा गणितीय आकृति विज्ञान का विकास किया गया था। माथेरॉन ने सेरा की [[पीएचडी]] [[थीसिस|अभिधारणा]] का पर्यवेक्षण किया, जो पतले [[क्रॉस सेक्शन (ज्यामिति)|अनुप्रस्थ काट]] से खनिज विशेषताओं की मात्रा का ठहराव के लिए समर्पित था, और इस काम के परिणामस्वरूप एक उपन्यास व्यावहारिक दृष्टिकोण सामने आया, साथ ही [[अभिन्न ज्यामिति]] और [[सांस्थिति विज्ञान]] में सैद्धांतिक प्रगति भी हुई।

1968 में, माथेरॉन और सेरा के नेतृत्व में [[फॉनटेनब्लियू]], फ्रांस में इकोले डेस माइन्स डे पेरिस द्वारा [[सेंटर डी मॉर्फोलोजी मैथेमेटिक|सेंटर डी आकृति विज्ञान गणित]] की स्थापना की गई थी।

शेष 1960 के दशक और अधिकांश 1970 के दशक के दौरान, एमएम अनिवार्य रूप से [[द्विआधारी प्रतिबिम्बो]] के साथ काम करता था, जिसे [[सेट (गणित)|समुच्चय]] के रूप में माना गया था, और बड़ी संख्या में [[बाइनरी ऑपरेटर|द्विआधारी संचालको]] और तकनीकों को उत्पन्न करता था, [[लापरवाही से किये गये  रूपांतरण]], [[फैलाव, कटाव, उद्घाटन, समापन]],[[ ग्रैनुलोमेट्री (आकृति विज्ञान) | कणमिति,]][[ परम क्षरण | विरलन]], [[सशर्त द्विभाजक|शैलमृदाभवन]], [[परम क्षरण]], [[सशर्त द्विभाजक]] और अन्य है। उपन्यास प्रतिबिम्ब प्रारूप के आधार पर एक यादृच्छिक दृष्टिकोण भी विकसित किया गया था। उस अवधि का अधिकांश कार्य फॉनटेनब्लियू में विकसित किया गया था।

1970 के दशक के मध्य से 1980 के दशक के मध्य तक, एमएम को [[ग्रेस्केल]] फलनो और [[प्रतिबिम्बो]] के लिए भी सामान्यीकृत किया गया था। फलनो के लिए मुख्य अवधारणाओं (जैसे फैलाव, कटाव, आदि) को विस्तारित करने के अलावा, इस सामान्यीकरण ने नए प्रचालको, जैसे [[रूपात्मक ढाल]], [[शीर्ष-टोपी परिवर्तन|शीर्ष-परिवर्तन]] और [[वाटरशेड (एल्गोरिदम)|जल विभाजक]] (एमएम का मुख्य [[ विभाजन (इमेज प्रोसेसिंग) | विभाजन]] दृष्टिकोण) को जन्म दिया।

1980 और 1990 के दशक में, एमएम को एक व्यापक पहचान मिली, क्योंकि कई देशों के अनुसंधान केंद्रों ने इस पद्धति को स्वीकृत करना और उसकी जांच करना शुरू किया। एमएम को बड़ी संख्या में प्रतिबिंबन समस्याओं और अनुप्रयोगों, विशेष रूप से शोर प्रतिबिम्बो के अरैखिक निस्यंदन के क्षेत्र में लागू किया जाना शुरू हुआ।

1986 में, सेरा ने एमएम को इस बार [[पूर्ण जाली]] पर आधारित एक सैद्धांतिक ढांचे के लिए सामान्यीकृत किया। यह सामान्यीकरण सिद्धांत में लचीलापन लाया, इसके अनुप्रयोग को बहुत बड़ी संख्या में संरचनाओं में सक्षम किया, जिसमें रंगीन प्रतिबिंब, वीडियो, [[ग्राफ]], [[मेष (गणित)|मेष]] आदि सम्मिलित हैं। साथ ही, माथेरॉन और सेरा ने नए जाली ढांचे के आधार पर रूपात्मक [[फ़िल्टर (गणित)|निस्यंदन]]  के लिए एक सिद्धांत भी तैयार किया।

1990 और 2000 के दशक में [[कनेक्शन (आकृति विज्ञान)|सम्बन्ध]] और [[लेवलिंग (आकृति विज्ञान)|स्तरीकरण]] की अवधारणाओं सहित आगे की सैद्धांतिक प्रगति भी देखी गई।

1993 में, गणितीय आकृति विज्ञान (आईएसएमएम) पर पहली अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी [[बार्सिलोना]], [[स्पेन]] में हुई। तब से, आईएसएमएम प्रत्येक 2-3 वर्षों में इन जगहों पर आयोजित किए जाते हैं, [[फॉनटेनब्लियू, फ्रांस]] (1994), [[अटलांटा]], [[संयुक्त राज्य अमेरिका|सीए, यूएसए]] (1996), [[एम्स्टर्डम]], [[नीदरलैंड|नीदरलैंड्स]] (1998), [[ ऊंचा पोल | पाल आल्टो]], [[सीए, यूएसए]] (2000), [[सिडनी]], [[ऑस्ट्रेलिया]] (2002), [[पेरिस, फ्रांस]] (2005), [[रियो डी जनेरियो]], [[ब्राज़िल]] (2007), [[ग्रोनिंगन (शहर)|ग्रोनिंगन]], [[नीदरलैंड्स]] (2009), इंट्रा ([[वर्बानिया]]), [[इटली]] (2011), [[अपसला]], स्वीडन (2013), [[रिक्जेविक]], आइसलैंड (2015), और [[फॉनटेनब्लियू, फ्रांस]] (2017)।

=== संदर्भ ===

* "Introduction" by Pierre Soille, in ([[#serra94|Serra ''et al.'' (Eds.) 1994]]), pgs. 1-4.
* "Appendix A: The 'Centre de Morphologie Mathématique', an overview" by Jean Serra, in ([[#serra94|Serra ''et al.'' (Eds.) 1994]]), pgs. 369-374.
*"Foreword" in ([[#ronse05|Ronse ''et al.'' (Eds.) 2005]])
== बाइनरी आकृति विज्ञान ==

द्विआधारी आकृति विज्ञान में, एक प्रतिबिम्ब को कुछ आयाम d के लिए [[यूक्लिडियन अंतरिक्ष|यूक्लिडियन समष्टि]] <math>\mathbb{R}^d</math> या पूर्णांक जाली <math>\mathbb{Z}^d</math>के [[सबसेट|सबसमुच्चय]] के रूप में देखा जाता है।

=== संरचना तत्वउपयुक्त ===

द्विआधारी आकार विज्ञान में मूल विचार एक प्रतिबिम्ब को एक सरल, पूर्व-परिभाषित आकार के साथ जांचकर, यह निष्कर्ष निकालना है कि यह आकार प्रतिबिम्ब में कैसे उपयुक्त बैठता है या आकार में छूट जाता है। इस सरल जांच को [[संरचनात्मक तत्व]] कहा जाता है, और यह स्वयं एक द्विआधारी प्रतिबिम्ब है (यानी, समष्टि या जाली का सबसमुच्चय)।

यहां व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले संरचनात्मक तत्वों के कुछ उदाहरण दिए गए हैं (बी द्वारा चिह्नित),

* मान लीजिए  <math>E = \mathbb{R}^2</math>, B त्रिज्या r की एक खुली चर्किका है, जो मूल बिंदु पर केंद्रित है।
* मान लीजिए <math>E = \mathbb{Z}^2</math>, B एक 3 × 3 वर्ग है, अर्थात, B = {(-1, -1), (-1, 0), (-1, 1), (0, -1), (0, 0), ( 0, 1), (1, −1), (1, 0), (1, 1)}।
* मान लीजिए <math>E = \mathbb{Z}^2</math>, B, B = {(−1, 0), (0, -1), (0, 0), (0, 1), (1, 0)} द्वारा दिया गया अनुप्रस्थ है।

=== मूलभूत संचालक ===
मूल संचालन परिवर्तनशील ([[अनुवाद संबंधी व्युत्क्रम]]) संचालक हैं जो [[मिन्कोव्स्की जोड़]] से दृढ़ता से संबंधित हैं।

E को यूक्लिडियन समष्टि या पूर्णांक जाली होने दें, और A तथा E में एक द्विआधारी प्रतिबिम्ब होने दें।

==== क्षरण ====

[[File:Erosion.png|thumb|right|एक चक्रिका द्वारा गहरे-नीले वर्ग का क्षरण, जिसके परिणामस्वरूप हल्का-नीला वर्ग बनता है।]]संरचनात्मक तत्व बी द्वारा द्विआधारी प्रतिबिम्ब A के क्षरण  <math>A \ominus B = \{z\in E | B_{z} \subseteq A\},</math>

द्वारा परिभाषित किया गया है जहां B<sub>''z''</sub> सदिश z द्वारा B का अनुवाद है, अर्थात, <math>B_z = \{b + z \mid b \in B\}</math>, <math>\forall z \in E</math>।

जब संरचनात्मक तत्व B का एक केंद्र होता है (उदाहरण के लिए, B एक चक्रिका या वर्ग है), और यह केंद्र E की उत्पत्ति पर स्थित है, तो A द्वारा B के क्षरण को B के केंद्र द्वारा B के केंद्र तक पहुँचने वाले [[बिंदुओं]] के स्थान के रूप में समझा जा सकता है जब B, A के अंदर चला जाता है। उदाहरण के लिए, मूल पर केंद्रित 10 भुजा के वर्ग का क्षरण, त्रिज्या 2 की एक  चक्रिका द्वारा, जो मूल पर केंद्रित है, मूल पर केंद्रित भुजा 6 का एक वर्ग है। 

B द्वारा A का अपक्षरण भी व्यंजक <math>A \ominus B = \bigcap_{b \in B} A_{-b}</math>  द्वारा दिया जाता है।

उदाहरण आवेदन, मान लें कि हमें एक डार्क फोटोकॉपी का फैक्स प्राप्त हुआ है। सब कुछ ऐसा लगता है जैसे यह एक कलम के साथ लिखा गया था, जिसमे (कलम में) खून बह रहा है। कटाव प्रक्रिया मोटी रेखाओं को पतला होने देगी और ओ अक्षर के अंदर छेद का पता लगाएगी।

==== फैलाव ====

[[File:Dilation.png|thumb|right|एक चक्रिका द्वारा गहरे-नीले वर्ग का फैलाव, जिसके परिणामस्वरूप गोलाकार कोनों वाला हल्का-नीला वर्ग बनता है।]]संरचनात्मक तत्व B द्वारा A  का [[फैलाव]] 

: <math>A \oplus B = \bigcup_{b \in B} A_b.</math>  
:द्वारा परिभाषित किया गया है। फैलाव क्रमविनिमेय है, जिसे <math>A \oplus B = B \oplus A = \bigcup_{a \in A} B_a</math> द्वारा दिया जाता है।
यदि B का केंद्र पहले की तरह मूल बिंदु पर है, तो A द्वारा B के फैलाव को B द्वारा आवृत किए गए बिंदुओं के स्थान के रूप में समझा जा सकता है, जब B का केंद्र A के अंदर चला जाता है। उपरोक्त उदाहरण में, त्रिज्या 2 की चक्रिका द्वारा भुजा 10 के वर्ग का फैलाव मूल पर केंद्रित गोल कोनों के साथ, भुजा 14 भुजा का एक वर्ग है। गोल कोनों की त्रिज्या 2 है।

तफैलाव  <math>A \oplus B = \{z \in E \mid (B^s)_z \cap A \neq \varnothing\}</math> द्वारा भी प्राप्त किया जा सकता है, जहां B<sup>s</sup> B की [[घूर्णी समरूपता]] को दर्शाता है, अर्थात, <math>B^s = \{x \in E \mid -x \in B\}</math>।

उदाहरण अनुप्रयोग, फैलाव अपरदन की दोहरी क्रिया है। बहुत हल्के ढंग से खींचे गए आंकड़े "पतले" होने पर मोटे हो जाते हैं। इसका वर्णन करने का सबसे आसान तरीका यह कल्पना करना है कि उसी फैक्स/टेक्स्ट को मोटे पेन से लिखा गया है।

==== उद्घाटन ====

[[File:Opening.png|thumb|right|एक चक्रिका द्वारा गहरे-नीले वर्ग का उद्घाटन, जिसके परिणामस्वरूप गोल कोनों वाला हल्का-नीला वर्ग बनता है।]]A द्वारा B का उद्घाटन A द्वारा B के क्षरण द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप B द्वारा परिणामी प्रतिबिम्ब का फैलाव होता है,

: <math>A \circ B  = (A \ominus B) \oplus B.</math> 
उद्घाटन भी <math>A \circ B = \bigcup_{B_x \subseteq A} B_x</math> द्वारा दिया गया है, जिसका अर्थ है कि यह प्रतिबिम्ब A के अंदर संरचनात्मक तत्व B के अनुवाद का स्थान है। 10 भुजा के वर्ग की स्थिति में, और त्रिज्या 2 की एक चक्रिका संरचना तत्व के रूप में, उद्घाटन गोल कोनों के साथ 10 भुजा का एक वर्ग है, जहाँ कोने की त्रिज्या 2 है।

उदाहरण अनुप्रयोग, मान लें कि किसी ने एक गैर-भिगोने वाले कागज पर एक नोट लिखा है और यह लेखन ऐसा दिखता है जैसे कि यह छोटे बालों वाली जड़ों को बढ़ा रहा हो। अनिवार्य रूप से उद्घाटन बाहरी छोटी अतिसूक्षम रेखा लीक को हटा देता है और पाठ को पुनर्स्थापित करता है। दुष्प्रभाव यह है कि यह चीजों को गोल कर देता है। तब तीक्ष्ण कोर गायब होने लगते हैं।

==== समापन ====

[[File:Closing.png|thumb|right|एक चक्रिका द्वारा गहरे-नीले आकार (दो वर्गों का संघ) का समापन, जिसके परिणामस्वरूप गहरे-नीले आकार और हल्के-नीले क्षेत्रों का मिलन होता है।]]B द्वारा A का समापन (आकृति विज्ञान) A द्वारा B के फैलाव द्वारा प्राप्त किया जाता है, इसके बाद B द्वारा परिणामी संरचना का क्षरण होता है:

: <math>A \bullet B = (A \oplus B) \ominus B.</math>
द्वारा समापन भी प्राप्त किया जा सकता है <math>A \bullet B = (A^c \circ B^s)^c</math>, जहां एक्स<sup>c</sup> E के सापेक्ष X के [[पूरक (सेट सिद्धांत)|पूरक (समुच्चय सिद्धांत)]] को दर्शाता है (अर्थात, <math>X^c = \{x \in E \mid x \notin X\}</math>). उपरोक्त का अर्थ है कि समापन प्रतिबिम्ब ए के बाहर संरचनात्मक तत्व के सममित के अनुवाद के लोकस का पूरक है।

==== मूल प्रचालको के गुण ====

यहाँ बुनियादी द्विआधारी रूपात्मक संचालकों (विस्तार, कटाव, उद्घाटन और समापन) के कुछ गुण हैं:

* वे ट्रांसलेशनल इनवेरियंस हैं।
* वे बढ़ रहे हैं, यानी अगर <math>A\subseteq C</math>, तब <math>A\oplus B \subseteq C\oplus B</math>, और <math>A\ominus B \subseteq C\ominus B</math>, वगैरह।
* फैलाव क्रम[[विनिमेय]] है: <math>A\oplus B = B\oplus A</math> .
* यदि ई की उत्पत्ति संरचनात्मक तत्व बी से संबंधित है, तो <math>A\ominus B\subseteq A\circ B\subseteq A\subseteq A\bullet B\subseteq A\oplus B</math>.
* फैलाव साहचर्य है, अर्थात, <math>(A\oplus B)\oplus C = A\oplus (B\oplus C)</math>. इसके अलावा, कटाव संतुष्ट करता है <math>(A\ominus B)\ominus C = A\ominus (B\oplus C)</math>.
* कटाव और फैलाव द्वैत को संतुष्ट करते हैं <math>A \oplus B = (A^{c} \ominus B^{s})^{c}</math>.
* खोलना और बंद करना द्वैत को संतुष्ट करता है <math>A \bullet B = (A^{c} \circ B^{s})^{c}</math>.
* तनुकरण समुच्चय संघ पर वितरणात्मक गुण है
* कटाव समुच्चय चौराहे पर वितरण संपत्ति है
* विस्फारण अपरदन का छद्म-प्रतिलोम है, और इसके विपरीत, निम्नलिखित अर्थों में: <math>A\subseteq (C\ominus B)</math> अगर और केवल अगर <math>(A\oplus B)\subseteq C</math>.
*उद्घाटन और समापन निष्काम हैं।
* ओपनिंग [[विरोधी व्यापक]] है, यानी, <math>A\circ B\subseteq A</math>, जबकि समापन व्यापक है, अर्थात, <math>A\subseteq A\bullet B</math>.

=== अन्य संचालक और उपकरण ===

* हिट-या-मिस ट्रांसफॉर्म
* प्रूनिंग (आकृति विज्ञान)
* [[रूपात्मक कंकाल]]
* [[पुनर्निर्माण द्वारा फ़िल्टरिंग]]
* अंतिम कटाव और सशर्त द्विभाजक
* ग्रैनुलोमेट्री (आकृति विज्ञान)
* [[जियोडेसिक डिस्टेंस फंक्शन]]

== ग्रेस्केल आकृति विज्ञान ==

[[File:Watershed of gradient of MRI heart image.png|thumb|right|कार्डियक इमेज के ग्रेडिएंट का वाटरशेड]]ग्रेस्केल आकारिकी में, प्रतिबिम्बयां फंक्शन (गणित) हैं जो यूक्लिडियन स्पेस या ग्रिड ई को मैप करती हैं <math>\mathbb{R}\cup\{\infty,-\infty\}</math>, कहाँ <math>\mathbb{R}</math> [[वास्तविक संख्या]]ओं का समुच्चय है, <math>\infty</math> किसी भी वास्तविक संख्या से बड़ा तत्व है, और <math>-\infty</math> किसी भी वास्तविक संख्या से छोटा तत्व है।

ग्रेस्केल स्ट्रक्चरिंग तत्व भी उसी प्रारूप के कार्य हैं, जिन्हें स्ट्रक्चरिंग फ़ंक्शन कहा जाता है।

एक इमेज को f(x) द्वारा स्ट्रक्चरिंग फंक्शन को b(x) द्वारा और g को B द्वारा समर्थित करने पर, f द्वारा b द्वारा ग्रेस्केल फैलाव दिया जाता है

: <math>(f \oplus b)(x) = \sup_{y \in B}[f(y) + b(x - y)],</math>
जहां sup सर्वोच्चता को दर्शाता है।

इसी तरह, f द्वारा b का क्षरण किसके द्वारा दिया जाता है

: <math>(f \ominus b)(x) = \inf_{y \in B}[f(y) - b(y - x)],</math>
जहां infinfumum को दर्शाता है।

द्विआधारी मॉर्फोलॉजी की तरह ही ओपनिंग और क्लोजिंग क्रमशः किसके द्वारा दी जाती है

: <math>f \circ b = (f \ominus b) \oplus b,</math>
: <math>f \bullet b = (f \oplus b) \ominus b.</math>


=== फ्लैट संरचना कार्य ===

रूपात्मक अनुप्रयोगों में समतल संरचना वाले तत्वों का उपयोग करना आम है। समतल संरचना वाले फलन b(x) के रूप में फलन हैं

: <math>b(x) = \begin{cases}
 0, & x \in B, \\
 -\infty & \text{otherwise},
\end{cases}</math>
कहाँ <math>B \subseteq E</math>.

इस स्थिति में, फैलाव और क्षरण को बहुत सरल किया जाता है, और क्रमशः द्वारा दिया जाता है

: <math>(f \oplus b)(x) = \sup_{z \in B^s} f(x + z),</math><!--See demonstration at [[Dilation_(morphology)#Flat_structuring_functions]]-->
: <math>(f \ominus b)(x) = \inf_{z \in B} f(x + z).</math>
बाउंडेड, चक्रिका्रीट केस में (ई एक ग्रिड है और बी बाउंडेड है), सुप्रीमम और इनफिमम प्रचालको को [[अधिकतम]] और [[न्यूनतम]] द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। इस प्रकार, फैलाव और कटाव ऑर्डर सांख्यिकी फिल्टर के विशेष स्थिति हैं, जिसमें फैलाव एक चलती हुई खिड़की के भीतर अधिकतम मूल्य लौटाता है (स्ट्रक्चरिंग फ़ंक्शन सपोर्ट बी का सममित), और चलती खिड़की बी के भीतर न्यूनतम मूल्य वापस करने वाला कटाव।

फ्लैट संरचना वाले तत्व के स्थिति में, रूपात्मक संचालक केवल [[पिक्सेल]] मानों के सापेक्ष क्रम पर निर्भर करते हैं, उनके संख्यात्मक मानों की परवाह किए बिना, और इसलिए विशेष रूप से द्विआधारी प्रतिबिम्बो और ग्रेस्केल प्रतिबिम्बो के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त होते हैं जिनके प्रकाश हस्तांतरण फ़ंक्शन ज्ञात नहीं होते हैं।

=== अन्य संचालक और उपकरण ===

* रूपात्मक प्रवणता
* टॉप-हैट ट्रांसफॉर्म
* वाटरशेड (एल्गोरिदम)

इन प्रचालको के संयोजन से कई इमेज प्रोसेसिंग फलनो के लिए एल्गोरिदम प्राप्त किया जा सकता है, जैसे [[ सुविधा निकालना ]], [[ छवि विभाजन | प्रतिबिम्ब विभाजन]] , [[अनशार्प मास्किंग]], [[फ़िल्टर (सिग्नल प्रोसेसिंग)]], और [[सांख्यिकीय वर्गीकरण]]।
इस रेखा के साथ-साथ [[सतत आकृति विज्ञान]] पर भी ध्यान देना चाहिए<ref>G. Sapiro, R. Kimmel, D. Shaked, B. Kimia, and A. M. Bruckstein.  [https://www.cs.technion.ac.il/~ron/PAPERS/morphology_1993.pdf ''Implementing continuous-scale morphology via curve evolution'']. Pattern Recognition, 26(9):1363–1372, 1993.</ref>


== पूर्ण जाली पर गणितीय आकारिकी ==

पूर्ण जाली [[आंशिक रूप से आदेशित सेट|आंशिक रूप से आदेशित समुच्चय]] हैं, जहां प्रत्येक उपसमुच्चय में एक कम और एक उच्चतम है। विशेष रूप से, इसमें [[कम से कम तत्व]] और [[सबसे बड़ा तत्व]] होता है (जिसे ब्रह्मांड भी कहा जाता है)।

=== संयोजन (विस्तार और कटाव) ===

होने देना <math>(L,\leq)</math> एक पूर्ण जाली बनो, जिसमें निम्नतम और उच्चतम का प्रतीक है <math>\wedge</math> और <math>\vee</math>, क्रमश। इसके ब्रह्मांड और सबसे कम तत्व को यू और द्वारा दर्शाया गया है <math>\emptyset</math>, क्रमश। इसके अलावा, चलो <math>\{ X_{i} \}</math> एल से तत्वों का एक संग्रह बनें।

एक फैलाव कोई संचालक है <math>\delta\colon L\rightarrow L</math> जो सर्वोच्च पर वितरित करता है, और कम से कम तत्व को संरक्षित करता है। अर्थात।:
* <math>\bigvee_{i}\delta(X_i)=\delta\left(\bigvee_{i} X_i\right)</math>,
* <math>\delta(\emptyset)=\emptyset</math>.

एक क्षरण कोई संचालक है <math>\varepsilon\colon L\rightarrow L</math> जो इन्फिनमम पर वितरित करता है, और ब्रह्मांड को संरक्षित करता है। अर्थात।:
* <math>\bigwedge_{i}\varepsilon(X_i)=\varepsilon\left(\bigwedge_{i} X_i\right)</math>,
* <math>\varepsilon(U)=U</math>.
तनुकरण और कटाव [[गाल्वा कनेक्शन|गाल्वा सम्बन्ध]] बनाते हैं। यानी हर फैलाव के लिए <math>\delta</math> एक और केवल एक क्षरण है <math>\varepsilon</math> जो संतुष्ट करता है

: <math>X\leq \varepsilon(Y)\Leftrightarrow \delta(X)\leq Y</math>
सभी के लिए <math>X,Y\in L</math>.

इसी प्रकार, प्रत्येक अपरदन के लिए उपरोक्त संबंध को संतुष्ट करने वाला एक और केवल एक फैलाव होता है।

इसके अलावा, यदि दो संचालक सम्बन्ध को संतुष्ट करते हैं, तब <math>\delta</math> एक फैलाव होना चाहिए, और <math>\varepsilon</math> एक कटाव।

उपरोक्त सम्बन्ध को संतुष्ट करने वाले कटाव और फैलाव के जोड़े को संयोजन कहा जाता है, और कटाव को फैलाव का आसन्न क्षरण कहा जाता है, और इसके विपरीत।

=== खोलना और बंद करना ===

हर जोड़ के लिए <math>(\varepsilon,\delta)</math>, रूपात्मक उद्घाटन <math>\gamma \colon L \to L</math> और रूपात्मक समापन <math>\phi \colon L \to L</math> निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

: <math>\gamma = \delta\varepsilon,</math>
: <math>\phi = \varepsilon\delta.</math>
रूपात्मक उद्घाटन और समापन बीजगणितीय उद्घाटन (या बस खोलना) और [[बीजगणितीय समापन]] (या बस समापन) के विशेष स्थिति हैं। बीजगणितीय उद्घाटन एल में संचालक हैं जो निष्क्रिय, बढ़ते और विरोधी व्यापक हैं। बीजगणितीय क्लोजिंग एल में संचालक हैं जो निष्क्रिय, बढ़ते और व्यापक हैं।

=== विशेष मामले ===

द्विआधारी आकृति विज्ञान जाली आकारिकी का एक विशेष मामला है, जहां एल ई (यूक्लिडियन स्पेस या ग्रिड) का [[ सत्ता स्थापित ]] है, यानी एल ई के सभी सबसमुच्चय का समुच्चय है, और <math>\leq</math> [[सेट समावेशन|समुच्चय समावेशन]] है। इस स्थिति में, इन्फिमम समुच्चय चौराहा है, और सुप्रीम समुच्चय यूनियन है।

इसी तरह, ग्रेस्केल आकारिकी एक और विशेष मामला है, जहां L, E को मैप करने वाले फ़ंक्शन का समुच्चय है <math>\mathbb{R}\cup\{\infty,-\infty\}</math>, और <math>\leq</math>, <math>\vee</math>, और <math>\wedge</math>, क्रमशः बिंदुवार क्रम, सर्वोच्च और न्यूनतम हैं। अर्थात्, f और g, L में फलन हैं, तब <math>f\leq g</math> अगर और केवल अगर <math>f(x)\leq g(x),\forall x\in E</math>; सबसे कम <math>f\wedge g</math> द्वारा दिया गया है <math>(f\wedge g)(x)=f(x)\wedge g(x)</math>; और सर्वोच्च <math>f\vee g</math> द्वारा दिया गया है <math>(f\vee g)(x)=f(x)\vee g(x)</math>.

== यह भी देखें ==
* [[एच-मैक्सिमा परिवर्तन]]

== टिप्पणियाँ ==
{{reflist}}


==संदर्भ==
* ''Image Analysis and Mathematical Morphology'' by Jean Serra, {{ISBN|0-12-637240-3}} (1982)
* ''Image Analysis and Mathematical Morphology, Volume 2: Theoretical Advances'' by Jean Serra, {{ISBN|0-12-637241-1}} (1988)
* ''An Introduction to Morphological Image Processing'' by Edward R. Dougherty, {{ISBN|0-8194-0845-X}} (1992)
* ''Morphological Image Analysis; Principles and Applications'' by Pierre Soille, {{ISBN|3-540-65671-5}} (1999), 2nd edition (2003)
* ''Mathematical Morphology and its Application to Signal Processing'', J. Serra and Ph. Salembier (Eds.), proceedings of the 1st International workshop on mathematical morphology and its applications to signal processing (ISएमएम'93), {{ISBN|84-7653-271-7}} (1993)
* <cite id=serra94>''Mathematical Morphology and Its Applications to Image Processing'', J. Serra and P. Soille (Eds.), proceedings of the 2nd international symposium on mathematical morphology (ISMM'94), {{ISBN|0-7923-3093-5}} (1994)</cite>
* ''Mathematical Morphology and its Applications to Image and Signal Processing'', Henk J.A.M. Heijmans and Jos B.T.M. Roerdink (Eds.), proceedings of the 4th international symposium on mathematical morphology (ISएमएम'98), {{ISBN|0-7923-5133-9}} (1998)
* <cite id=ronse05>''Mathematical Morphology: 40 Years On'', Christian Ronse, Laurent Najman, and Etienne Decencière (Eds.), {{ISBN|1-4020-3442-3}} (2005)</cite>
* ''Mathematical Morphology and its Applications to Signal and Image Processing'', Gerald J.F. Banon, Junior Barrera, Ulisses M. Braga-Neto (Eds.), proceedings of the 8th international symposium on mathematical morphology (ISएमएम'07), {{ISBN|978-85-17-00032-4}} (2007)
* ''Mathematical morphology: from theory to applications'', Laurent Najman and Hugues Talbot (Eds). ISTE-Wiley. {{ISBN|978-1-84821-215-2}}. (520 pp.)  June 2010


== बाहरी संबंध ==
* [http://www.cmm.minesparis.psl.eu/~serra/cours/index.htm Online course on mathematical morphology], by Jean Serra (in English, French, and Spanish)
* [https://www.cmm.minesparis.psl.eu Center of Mathematical Morphology], Paris School of Mines
* [http://www.cmm.minesparis.psl.eu/~serra/pdf/birth_of_mm.pdf History of Mathematical Morphology], by Georges Matheron and Jean Serra
* [https://web.archive.org/web/20100601080516/http://mdigest.jrc.ec.europa.eu/ Morphology Digest, a newsletter on mathematical morphology], by Pierre Soille
* [https://archive.org/details/Lectures_on_Image_Processing Lectures on Image Processing: A collection of 18 lectures in pdf format from Vanderbilt University.  Lectures 16-18 are on Mathematical Morphology], by Alan Peters
* [http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/CVonline/LOCAL_COPIES/OWENS/LECT3/node3.html Mathematical Morphology; from Computer Vision lectures], by [[Robyn Owens]]
* [https://smil.cmm.minesparis.psl.eu SMIL - A Simple (but efficient) Morphological Image Library (from Ecole des Mines de Paris)]
* [http://fulguro.sourceforge.net Free SIMD Optimized Image processing library]
* [https://web.archive.org/web/20180129004336/http://www.cs.bris.ac.uk/~majid/mengine/morph.html Java applet demonstration]
* [http://filters.sourceforge.net/ FILTERS : a free open source image processing library]
* [http://www.ulg.ac.be/telecom/research/libmorphoDoc/index.html Fast morphological erosions, dilations, openings, and closings]
* [http://www.johanneshjorth.se/SynD Morphological analysis of neurons using Matlab]
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