形態(tài)學(xué)基本概念

基本思想：用一定形態(tài)的結(jié)構(gòu)元素去度量和提取圖像中的對(duì)應(yīng)形狀，達(dá)到分析知識(shí)的目的?？捎糜趫D像處理的各個(gè)方面，包括圖像分割、邊界檢測(cè)、特征提取。

結(jié)構(gòu)元素：形態(tài)學(xué)變換中的基本元素，使為了探測(cè)圖像的某種結(jié)構(gòu)信息而設(shè)計(jì)的特定形狀和尺寸的圖像，稱(chēng)為收集圖像結(jié)構(gòu)信息的探針。
結(jié)構(gòu)元素有多種類(lèi)型：如圓形、方形、線(xiàn)型等，可攜帶知識(shí)（形態(tài)、大小、灰度和色度信息）來(lái)探測(cè)、研究圖像的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

形態(tài)學(xué)運(yùn)算包括：二值化腐蝕和膨脹、二值化開(kāi)閉運(yùn)算、骨架抽取、擊中擊不中變換等。
形態(tài)學(xué)四個(gè)基本算子：膨脹，腐蝕、開(kāi)啟和閉合組成，這些基本運(yùn)算還可以推導(dǎo)和組合成各種數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)用算法。

腐蝕運(yùn)算

腐蝕運(yùn)算思路：定義結(jié)構(gòu)元素(與模板類(lèi)似)，結(jié)構(gòu)元素在整幅圖像中移動(dòng)，移動(dòng)到每個(gè)像素點(diǎn)上，只有結(jié)構(gòu)元素與圖像上對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值全部相等時(shí)，保留這個(gè)像素點(diǎn)的值。
腐蝕運(yùn)算作用：消除物體邊界點(diǎn)，使邊界點(diǎn)向內(nèi)部收縮，可以把小于結(jié)構(gòu)元素的物體去除。選取不同大小的結(jié)構(gòu)元素，去除不同大小的物體。如兩個(gè)物體間有細(xì)小的連通，通過(guò)腐蝕可以將兩個(gè)物體分開(kāi)。

腐蝕運(yùn)算：

 腐蝕運(yùn)算示意圖：

基本方法：

通常拖到結(jié)構(gòu)元素在X域移動(dòng)，在每一個(gè)位置上，當(dāng)結(jié)構(gòu)元素B在中心平移到X圖像上的某優(yōu)點(diǎn)(x,y)。

如果結(jié)構(gòu)元素內(nèi)的每一個(gè)像素都與以(x,y)為中心的相同鄰域中對(duì)應(yīng)像素完全相同，那么就保留(x,y)像素點(diǎn)。

對(duì)于不滿(mǎn)足條件的像素點(diǎn)則全部刪除，達(dá)到邊界向內(nèi)收縮效果。

腐蝕運(yùn)算c語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)

• 水平腐蝕：不處理左右兩邊
• 垂直腐蝕：不處理上下兩行
• 全方位腐蝕：不處理四周

 　　　　　　　　　　　int Image[120][180];                   
                    memset(Image, 0, sizeof(Image));
                   
                //全方位腐蝕運(yùn)算
                            for (int i = 1; i < Use_ROWS-1; i++)
                            {
                                for (int j = 1; j < Use_Line - 1; j++)
                                {
                                    if (Image_Use[i][j] == 255 &&
                                        Image_Use[i][j + 1] == 255 &&
                                        Image_Use[i][j - 1] == 255)
                                    {
                                        Image[i][j] = 255;
                                    }

                                }
                            }

膨脹運(yùn)算

膨脹運(yùn)算思路：定義結(jié)構(gòu)元素(與模板類(lèi)似)，結(jié)構(gòu)元素在整幅圖像中移動(dòng)，移動(dòng)到每個(gè)像素點(diǎn)上，如果結(jié)構(gòu)元素與圖像上對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值至少有一個(gè)像素相等時(shí)，保留這個(gè)像素點(diǎn)的值。
膨脹運(yùn)算作用：與腐蝕相反，對(duì)二值化物體邊界點(diǎn)擴(kuò)充，將與物體接觸的所以背景點(diǎn)合并到該物體中，使邊界向外擴(kuò)張。如果兩個(gè)物體之間的距離比較近，會(huì)把兩個(gè)物體連通到一起，對(duì)填補(bǔ)圖像分割后物體的空洞有用。

膨脹與腐蝕比較：

• 膨脹：填充圖像中的小孔(比結(jié)構(gòu)元素小的孔洞)及圖像邊緣處的小凹陷部分。
• 腐蝕：消除圖像邊緣小的成分，并將圖像縮小，從而使其補(bǔ)集擴(kuò)大。
• 膨脹和腐蝕：并不互為逆運(yùn)算，可以級(jí)聯(lián)結(jié)合使用。

膨脹運(yùn)算：

膨脹運(yùn)算示意圖：

膨脹運(yùn)算c語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)

• 水平膨脹：不處理左右兩邊
• 垂直膨脹：不處理上下兩行
• 全方位膨脹：不處理四周

　　　　　　　　　　   int Image[120][180];                   
                    memset(Image, 0, sizeof(Image));
                   
                //全方位膨脹運(yùn)算
                            for (int i = 1; i < Use_ROWS-1; i++)
                            {
                                for (int j = 1; j < Use_Line - 1; j++)
                                {
                                    if (Image_Use[i][j] == 255 ||
                                        Image_Use[i][j + 1] == 255 ||
                                        Image_Use[i][j - 1] == 255)
                                    {
                                        Image[i][j] = 255;
                                    }

                                }
                            }