形态学运算中腐蚀

形态学运算中腐蚀 膨胀 开运算和闭运算 1 腐蚀是一种消除边界点 使边界向内部收缩的过程 可 以用来消除小且无意义的物体 腐蚀的算法 用 3x3 的结构元素 扫描图像的每一个像素 用结构元素与其覆盖的二值图像做 与 操作 如果都为 1 结果图像的该像素为 1 否则为 0 结果 使二值图像减小一圈 2 膨胀是将与物体接触的所有背景点合并到该物体中 使 边界向外部扩张的过程 可以用来填补物体中的空洞 膨胀的算法 用 3x3 的结构元素 扫描图像的每一个像素 用结构元素与其覆盖的二值图像做 与 操作 如果都为 0 结果图像的该像素为 0 否则为 1 结果 使二值图像扩大一圈 3 先腐蚀后膨胀的过程称为开运算 用来消除小物体 在 纤细点处分离物体 平滑较大物体的边界的同时并不明显 改变其面积 4 先膨胀后腐蚀的过程称为闭运算 用来填充物体内细小 空洞 连接邻近物体 平滑其边界的同时并不明显改变其 面积 腐蚀 的例子代码 使用水平方向的结构元素进行腐蚀 for j 0 j lHeight j for i 1 i lWidth 1 i 目标图像中的当前点先赋成黑色 lpDst unsigned char 0 如果源图像中当前点自身或者左右有一个点 不是黑色 则将目标图像中的当前点赋成白色 for n 0 n 3 n pixel lpSrc n 1 if pixel 255 lpDst unsigned char 255 break 膨胀 腐蚀 开 闭运算是数学形态学最基本的变换 本文主要针对二值图像的形态学 膨胀 把二值图像各 1 像素连接成分的边界扩大一层 填 充边缘或 0 像素内部的孔 腐蚀 把二值图像各 1 像素连接成分的边界点去掉从而缩 小一层 可提取骨干信息 去掉毛刺 去掉孤立的 0 像素 开 先腐蚀再膨胀 可以去掉目标外的孤立点 闭 先膨胀再腐蚀 可以去掉目标内的孔 以下参考论文 数学形态学在图像处理中的应用 二值形态学二值形态学 数学形态学中二值图像的形态变换是一种针对集 合的处理过程 其形态算子的实质是表达物体或形状的集 合与结构元素间的相互作用 结构元素的形状就决定了这 种运算所提取的信号的形状信息 形态学图像处理是在图 像中移动一个结构元素 然后将结构元素与下面的二值图 像进行交 并等集合运算 基本的形态运算是腐蚀和膨胀 在形态学中 结构元素是最重要最基本的概念 结构元素在形态变换中的作用相当于信号处理中的 滤波 窗口 用 B x 代表结构元素 对工作空间 E 中的每一 点 x 腐蚀和膨胀的定义为 用 B x 对 E 进行腐蚀的结果就是把结构元素 B 平移后使 B 包含于 E 的所有点构成的集合 用 B x 对 E 进行膨胀的结果就是把结构元素 B 平移后使 B 与 E 的交集 非空的点构成的集合 先腐蚀后膨胀的过程称为开运算 它具有消除细小物体 在纤细处分离物体和平滑较大物体 边界的作用 先膨胀后腐蚀的过程称为闭运算 它具有填 充物体内细小空洞 连接邻近物体和平滑边界的作用 可见 二值形态膨胀与腐蚀可转化为集合的逻辑 运算 算法简单 适于并行处理 且易于硬件实现 适于 对二值图像进行图像分割 细化 抽取骨架 边缘提取 形状分析 但是 在不同的应用场合 结构元素的选择及 其相应的处理算法是不一样的 对不同的目标图像需设计 不同的结构元素和不同的处理算法 结构元素的大小 形 状选择合适与否 将直接影响图像的形态运算结果 因此 很多学者结合自己的应用实际 提出了一系列的改进算法 如梁勇提出的用多方位形态学结构元素进行边缘检测算法 既具有较好的边缘定位能力 又具有很好的噪声平滑能力 许超提出的以最短线段结构元素构造准圆结构元素或序列 结构元素生成准圆结构元素相结合的设计方法 用于骨架 的提取 可大大减少形态运算的计算量 并可同时满足尺 度