Морфология является широким набором операций обработки изображений, которые процесс отображает на основе форм. Морфологические операции применяют элемент структурирования к входному изображению, создавая выходное изображение, одного размера. В морфологической операции значение каждого пикселя в выходном изображении основано на сравнении соответствующего пикселя во входном изображении с его соседями.
Самые основные морфологические операции являются расширением и эрозией. Расширение добавляет пиксели в контуры объектов в изображении, в то время как эрозия удаляет пиксели на границах объекта. Количество пикселей, добавленных или удаленных из объектов в изображении, зависит от размера, и форма элемента структурирования раньше обрабатывала изображение. В морфологических операциях расширения и эрозии состояние любого данного пикселя в выходном изображении определяется путем применения правила к соответствующему пикселю и его соседям во входном изображении. Правило, использованное, чтобы обработать пиксели, задает операцию как расширение или эрозию. Эта таблица приводит правила и для расширения и для эрозии.
Правила для расширения и эрозии
Операция | Правило | Пример (Исходное и обработанное изображение) |
|---|---|---|
Расширение | Значение выходного пикселя является максимальным значением всех пикселей в окружении. В двухуровневом изображении пиксель установлен в Морфологическое расширение делает объекты более видимыми и заполняет маленькие отверстия в объектах. |
|
Эрозия | Значение выходного пикселя является минимальным значением всех пикселей в окружении. В двухуровневом изображении пиксель установлен в Морфологическая эрозия удаляет острова и маленькие объекты так, чтобы только независимые объекты остались. |
|
Следующая фигура иллюстрирует расширение двухуровневого изображения. Отметьте, как элемент структурирования задает окружение пикселя интереса, который окружен. Функция расширения применяет соответствующее правило к пикселям в окружении и присваивает значение соответствующему пикселю в выходном изображении. В фигуре морфологическая функция расширения устанавливает значение выходного пикселя к 1, потому что один из элементов в окружении, заданном элементом структурирования, включен. Для получения дополнительной информации смотрите Элементы Структурирования.
Морфологическое расширение двухуровневого изображения
Следующая фигура иллюстрирует эту обработку для полутонового изображения. Данные показывают обработку конкретного пикселя во входном изображении. Отметьте, как функция применяет правило к окружению входного пикселя и использует самое высокое значение всех пикселей в окружении как значение соответствующего пикселя в выходном изображении.
Морфологическое расширение полутонового изображения
Расширение и эрозия часто используются в комбинации, чтобы реализовать операции обработки изображений. Например, определением морфологического открытия изображения является эрозия, сопровождаемая расширением, с помощью того же элемента структурирования для обеих операций. Можно объединить расширение и эрозию, чтобы удалить маленькие объекты из изображения и сглаживать границу больших объектов.
Эта таблица приводит функции в тулбоксе, которые выполняют общие морфологические операции, которые основаны на расширении и эрозии.
Функция | Морфологическое определение | Пример (Исходное и обработанное изображение) |
|---|---|---|
Выполните морфологическое открытие. Вводная операция разрушает изображение и затем расширяет разрушенное изображение, с помощью того же элемента структурирования для обеих операций. Морфологическое открытие полезно для удаления маленьких объектов от изображения при сохранении формы и размера больших объектов в изображении. Для примера смотрите Использование Морфологическое Открытие, чтобы Извлечь Большие Функции Изображений. |
| |
Выполните морфологическое закрытие. Заключительная операция расширяет изображение и затем разрушает расширенное изображение, с помощью того же элемента структурирования для обеих операций. Морфологическое закрытие полезно для заполнения маленьких отверстий от изображения при сохранении формы и размера объектов в изображении. |
| |
bwskel | Скелетонайз возражает в двухуровневом изображении. Процесс скелетирования разрушает все объекты к средним линиям, не изменяя существенную структуру объектов, таких как дыры существования и ответвления. |
|
bwperim | Найдите периметр объектов в двухуровневом изображении. Пиксель является частью периметра, если это является ненулевым, и это соединяется по крайней мере с одним пикселем с нулевым знаком. |
|
bwhitmiss | Выполните двоичный файл, который преобразовывает мисс хита. Мисс хита преобразовывает пиксели консервов в двухуровневое изображение, окружения которого совпадают с формой одного элемента структурирования и не совпадают с формой второго непересекающегося элемента структурирования. Мисс хита преобразовывает, может использоваться, чтобы выявить закономерности в изображении. |
Этот пример использует один элемент структурирования с окружением выше и справа от центра и второго элемента структурирования с окружением ниже и слева от центра. Преобразование сохраняет пиксели с соседями только верхней части и права. |
imtophat | Выполните морфологический цилиндр, преобразовывают. Цилиндр преобразовывает, открывает изображение, затем вычитает открытое изображение из оригинального изображения. Цилиндр преобразовывает, может использоваться, чтобы улучшить контраст в полутоновом изображении с неоднородным освещением. Преобразование может также изолировать небольшие объекты высокой яркости в изображении. |
|
imbothat | Выполните морфологическую нижнюю шляпу, преобразовывают. Нижняя шляпа преобразовывает, закрывает изображение, затем вычитает форму оригинального изображения закрытое изображение. Нижняя шляпа преобразовывает, может использоваться, чтобы найти канавки интенсивности в полутоновом изображении. |
|
imclose | imdilate | imerode | imopen
