文档介绍：数字图像处理读书报告 10 ——形态学图像处理——钱增磊前言: 本章主要讲述了对图像形态的操作, 形态包括边界、骨架、凸壳等, 将这些形态提取出来是图像操作中的一个重要目的。本章主要涉及二值形态学和灰度形态学两个方面的操作。一、二值图像形态学 1 、腐蚀和膨胀腐蚀作为集合 A和B ,表示为 A? B的B对A 的腐蚀定义为: })(|{????? czABzBA 表示首先对这个结构元 SE 旋转 180 度,这个和卷积的意义相同,然后用 SE 扫描图像 A, SE 的中心点在图像 A 中,而当结构元的边界与 A 的重合时,丢弃 SE 的中心点与 SE 边界元素相间的那部分 A 元素,然后沿着图像 A 边界一直扫描,直至腐蚀结束。该操作如同“腐蚀”一般消除亮的区域,消除的大小将根据结构元的结构选取有关。膨胀表示为 BA?的B对A 的膨胀定义为: }) ?(|{?????ABzBA z 表示先对这个结构元 SE 旋转 180 度,然后用 SE 扫描图像 A, SE 的中心点在图像 A中,那么当 SE 的中心点在 A 的边界时,A 的边界到 SE 的边界那一部分进行填充, 然后沿着 A的边界继续扫描,直至膨胀结束。该操作如同“膨胀”一样, 增强亮的区域, 增强区域的大小和形状由 SE 的结构元的结构决定。 2 、开操作与闭操作膨胀会扩大一幅图像的组成部分,而腐蚀则会缩小一幅图像中的组成部分,那么将这两者组合起来操作便是开闭操作。开操作是先进行腐蚀后进行膨胀,它可以先通过腐蚀割断或者消除小的亮的区域,然后再进行膨胀, 把原图像亮的区域还原。如此便可以用来平滑物体的轮廓、断开较窄的瓶颈并消除细的突出物。闭操作是先进行膨胀后进行腐蚀,它可以先通过膨胀链接一些断开的亮的区域,然后再进行腐蚀, 把原图像的亮区域缩小还原。如此便与开操作相反, 可以弥合较窄的间断和细长的沟壑,消除小的孔洞,填补轮廓线中的断裂。 3 、击中击不中变换 HMT 该变换是形状检测的一个基本工具,是根据两种变换,寻找某一个需要找到的图像位置。在击中击不中变换中将结构元素分解成两个, 一个定义为前景结构元素, 一个定义为背景结构元素,定义如下: ),(FEB?其中 E,F 的交集为空集 HMT 的标准变换为: )()(FAEABA c?????由于我们要找的目标是图像 A 的前景元素中的某一目标,所以我们先对 A 进行结构元素 E 的击中变换, 也就是腐蚀操作, 得到的目标集合先放在一边, 然后对 A 的背景用结构元素 F 进行击不中变换, 也是腐蚀操作, 这样就得到了另一个目标集合, 很显然所找的目标一定同时在两个目标当中,于是对两个集合取交操作,得到目标。 4 、二值形态学基本算法根据上述二值形态学的基本操作,可得到一些对二值形态学的基本应用。首先是边界提取。可以通过先对图像求解腐蚀操作, 然后用原图像减去腐蚀的图像即可得到图像的边界, 该边界属于图像的内边界,此操作表示为: )()(BAAA????第二个应用是孔洞填充,孔洞是一系列由前景像素相连接的边界所包围的一个背景区域, 而且孔洞不像噪声点一样, 它可大可小的, 不能一次性用膨胀操作解决, 要不断地使用迭代膨胀, 为了防止孔洞外围的前景像素会因为膨胀操作而不断扩大, 采用与原图像的补集相交,保证外围尺寸维持原样,操作为: ckkABXX