matlab在数字图像处理中的应用(3)课件

1、形态学图像处理王殿伟通信与信息工程学院9/23/20221主要内容概述1数学形态学基本运算2形态学图像处理的应用39/23/20222概述数学形态学（Mathematical morphology）：以形态为基础对图像进行分析的数学工具。基本思想：用具有一定形态的结构元素去度量和提取图像中的对应形状，以达到对图像分析和识别的目的。简化图像数据，保持它们基本的形状特性，并除去不相干的结构。基本运算：腐蚀、膨胀、开操作、闭操作。9/23/20223集合论中的基本概念集合：用大写字母表示，如A，B；集合中的内容表示为.。 如：集合 C 是元素 w 的集合。而 w 是通过1与集合D中的所有元素的两个坐

2、标相乘得到的。元素：用小写字母表示，如a，b，集合和元素的关系：子集：并集：交集： 如果 ，则称互斥的或不相容的补集。 A的补集记为： 差集：记为AB，定义为：9/23/20224集合的基本运算9/23/20225主要内容概述1数学形态学基本运算2形态学图像处理的应用39/23/20227数学形态学基本运算 膨胀（Dilation）用B对A进行膨胀写作 ，定义为：过程：先对B做关于原点的反射，再将其平移x，结果是平移后与A交集不为空的x集合。理解：用B来膨胀A得到的集合是 的位移与A至少有一个非零元素即有相交时，B的原点位置的集合。BA结构元素9/23/20228数学形态学基本运算IM2=im

3、dilate(IM1,SE)实现二值图像或灰度图像的膨胀运算IM1：原始图像；SE：结构元素，由strel函数返回的一个结构元素对象或结构元素对象序列；IM2：膨胀后图像SE=strel(SHAPE, PARAMETERS)构造各种形状和大小的结构元素SHAPE：结构元素的形状； PARAMETERS：与形状相关的参数 SHAPE说明SHAPE说明diamond平坦的菱形结构disk平坦的圆盘形结构rectangle平坦的矩形结构line平坦的线性结构9/23/202210数学形态学基本运算例3-1 膨胀BW1=imread(text.tif);SE=ones(4,2);BW2=imdilat

4、e(BW1,SE);subplot(1,2,1),imshow(BW1);subplot(1,2,2),imshow(BW2);弥合裂开的细缝隙！9/23/202211数学形态学基本运算腐蚀（erosion）B对A进行腐蚀记作 ，定义为：意义：B移动后完全包含在A中时，B的原点位置的集合。作用：收缩图像，分开细小的粘连。AB9/23/202212数学形态学基本运算开操作（ opening）定义：B对A进行的开操作就是先用B对A腐蚀，然后用B对结果进行膨胀表示：含义： 的边界通过B在A的边界内转动时，B中的点所能达到的A的边界的最远点等价表示：A B A B9/23/202214数学形态学基本运

5、算闭操作（ closing）定义：B对A进行的闭操作就是先用B对A膨胀，然后用B对结果进行腐蚀表示：含义： 的边界通过B在A的边界外转动时，B中的点所能达到的A的边界的最远点等价表示：AB9/23/202215数学形态学基本运算IM2=imopen(IM1,SE)二值图像或灰度图像的开运算IM1：原始图像，SE：结构元素，IM2：开操作后图像IM2=imclose(IM1,SE)二值图像或灰度图像的闭运算IM1：原始图像，SE：结构元素，IM2：闭操作后图像9/23/202217主要内容概述1数学形态学基本运算2形态学图像处理的应用39/23/202218形态学图像处理的应用处理图像的类型：二

6、值图像或灰度图像作用：提取对于描绘和表达形状有用的图像成分主要应用：边界提取、区域填充、连通分量提取、凸壳和细化以及骨架等等9/23/202219形态学图像处理的应用边缘提取方法1：设集合A的边界表示为 (A)，选取结构元素B，先进行B对A腐蚀，而后用A减去腐蚀的结果。边界宽度是单像素9/23/202220形态学图像处理的应用边缘提取方法2：先由B对A进行膨胀，而后用膨胀的结果减去A方法3：BW2 = bwperim(BW1,N)检测二值图像中对象的边缘像素BW1：输入二值图像；BW2：输出图像；N：邻域连通性，取值为4、8等。方法4：BW2=bwmorph(BW1,operation)基于膨

7、胀、腐蚀等组合得到类似的边缘提取效果BW1：输入二值图像；BW2：输出二值图像；N：邻域连通性，取值为4、8等。9/23/202221bwmorph的参数operationoperation功能描述bridge桥接有单个像素缝隙分割的前景像素clean清除孤立的前景像素diag围绕对角线相连的前景像素进行填充fill填充单个像素的孔洞hbreak去掉前景中的H形连接majority如果点P的8领域中一半以上像素为前景像素，则P为前景像素，否则为背景。remove去除内部像素（无背景像素相邻的前景）shrink将物体收缩为一个点或者带洞的环形skel骨骼化图像spur去除“毛刺”thicken粗化物体thin将物体细化至最低限度相连的线形9/23/202222区域填充9/23/202224区域填充BW2 = bwfill(BW1, C, R, N)对二值图像进行区域填充。BW1：输入图像；BW2：输出图像；(R,C)：填充的