數學形態學(Mathematical Morphology) 已成為影像及信號處理 (Image and Signal Processing) 的重要工具,而且已有許多硬體(Hardware)可執行基本的形態運算(Mo- rphological Operation)。但硬體所能操作的結構單元(SE)的大小(Size)有限,一般 只能在3x3 的範圍內。此時,須用一些數學方法,把大的結構單元分解成數個能被硬 體操作的小結構單元,然後再分別對各小結構單元作形態運算,以此方式來完成原先 所要的形態運算。這樣就可以使用原有的硬體,不必改用其它硬體或改用軟體來執行 。但也衍生另一個問題:給定一個大結構單元,如何把它分解,使得分解後小結構單 元的數目最少,這樣才可用較少的時間來完成原先所要的形態運算。雖然近年來,有 X.Zhuang等人,提出各種分解結構單元的方法,但仍不盡理想,於是本論文另提供一 套系統化的結構單元分解的方法。本論文的分解過程分二階段進行: 第一階段:聯集式分解(Union-form Decomposition) 先將輸入的大結構單元分割成數塊數位凸形(Digital Convex Shape),可經由聯集 ( Union)運算還原為原來的輸入結構單元。 第二階段:膨脹式分解 (dilation-form Decomposition) 將上一階段所得的每個數位凸形,再分解成一群限在3x3 範圍內的結構單元,可經由 膨脹(Dilation)運算還原為原來的數位凸形。此階段以J.Xu的方法為架構。但他的方 法完全用許多個膨脹運算來完成平移(Shift) 運算,會浪費很多指令週期(Instruct- ion Cycle)。所以本論文修改他的演算法,可直接使用硬體提供的平移指令,節省許 多指令週期。 經此二階段,所產生的小結構單元可經由膨脹與聯集運算產生原來的大結構單元,利 用這個原理,可有效地利用原有硬體去完成所要作的運算。本論文提供的結構單元分 解方法適用於中間型虛擬數位凸形(Median Pseudo Digital Convex Shape),比J.Xu 的方法只能針對數位凸形,更加一般化。
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