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Title: Granulometrías y segmentación de imágenes: aplicación a la caracterización de micro-estructuras en materiales y huellas digitales
metadata.dc.creator: LUIS ALBERTO MORALES HERNANDEZ
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA;CIENCIAS TECNOLÓGICAS
metadata.dc.date: Nov-2009
Description: La morfología matemática ha tenido un gran campo de aplicación en diferentes ramas de la ciencia. En esta tesis se trabaja la segmentación por watershed, ésta es una poderosa herramienta para la segmentación de imágenes y desde su aparición hace más de 30 años todavía es del interés de muchos investigadores hoy día. Dentro de este trabajo se presenta el buen uso de operadores morfológicos para la segmentación de imágenes con ayuda del watershed, así como el uso de la granulometría, herramienta usada principalmente para determinar la distribución de tamaños, estableciendo criterios de segmentación, criterios de tamaño y orientación. En este trabajo se analizaron imágenes biométricas como las huellas digitales así como metalografías de materiales como la fase perlitica, en las cuales se caracterizó a las estructuras por tamaño y orientación, por medio de lo que se conoce como morfología direccional; a partir de esta metodología se segmentaron como estructuras direccionales. Se plantearon dos conceptos, la función segmento de línea y la función de orientaciones. Con estas dos funciones se tiene toda la información de las estructuras contenidas en la imagen y combinado con el watershed se obtuvo una buena segmentación. Otra aportación de este trabajo fue plantear el análisis de fundiciones nodulares con transformaciones morfológicas; se analizaron dos características sobre esta microestructura la nodularidad y la distribución espacial entre nódulos. La nodularidad se utilizó una variante del esqueleto morfológico, que permitió segmentar partículas nodulares de las no nodulares, sin tener que utilizar índices de forma. Se comparó la metodología propuesta con métodos propuestos recientemente así como con un método de conteo manual basado en la norma ISO 945. La distribución espacial de los nódulos permitió establecer la similitud del comportamiento de los nódulos dentro la matriz ferrítica además se propuso la curva de compacidad y con ello caracterizar por completo la microestructura de las fundiciones nodulares.
Mathematical morphology has been used in a wide gamut of applications in different branches of science. In this thesis we cover segmentation by watershed. This is a powerful tool for the segmentation of images, and since its appearance more than 30 years ago, it is still of interest to many researchers today. In this work we present the appropriate use of morphological operators for the segmentation of images with the aid of watershed, as well as the use of granulometry, a tool used chiefly to determine the distribution of sizes, establishing segmentation criteria, size criteria and orientation. We analyze biometric images such as fingerprints, as well as materials metallography as the perlitic phase in which structures were characterized by size and orientation by means of what we call directional morphology; using this methodology segmentation was carried out as directional structures. Two concepts are set forth: the line segment function and the orientation function. These two functions provide all the information on the structures contained in the image; combined with the watershed, a good segmentation was obtained. Another contribution of this work was to propose the analysis of nodular cast iron with morphological transformations. Two characteristics were analyzed on this microstructure: nodularity and the spatial distribution between nodules. Nodularity used a variant of the morphological skeleton which permitted segmentation of nodular particles of the non-nodular without having to use form indexes. The proposed methodology was compared with methods recently proposed, as well as with a manual counting method based on the ISO 945 standard. The spatial distribution of the nodules allowed us to establish the similitude of nodule behavior within the ferritic matrix. In addition, the compacity curve was proposed; it was thus possible to completely characterize the microstructure of nodular cast iron.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/991
Other Identifiers: Directional morphology
Mathematical morphology
Morfología direccional
Morfología matemática
Watershed
Watershed
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