MATLAB(三) 图像处理--形态学

形态学处理

二值形态学

1. 结构元素的构造与分解

Se=strel(shape,parameters);

如以下语句可以构造一个正方形结构元素：

se=strel('rectangle',[3 3]);

结构元素为：

结构元分解：
结构元B可描述为结构元B1和B2的膨胀：

B=B1膨胀B2

比如由5*5的全是1的结构元素可分解为值为1的5元素行矩阵和值为1的5元素列矩阵，结构元素的分解能获得速度提升。

2.腐蚀与膨胀

腐蚀：

J = imerode(I,SE);

膨胀：

J = imdilate(I,SE)

3.开操作与闭操作

开操作：

J = imopen(I,SE)

开操作即为先对图像进行腐蚀操作，在对图像进行膨胀操作
作用：去除所有不能包含结构元的部分，平滑目标轮廓，断开细的连接部分，去掉细的突出
闭操作：

J = imclose(I,SE)

闭操作即为先对图像进行膨胀操作，在对图像进行腐蚀操作
作用：平滑目标的轮廓，并且连接窄的断裂并填满细长的“港湾”，填满闭结构元小的洞。

4.形态学滤波器

不同顺序（不同结构元大小，不同次数）运用腐蚀膨胀、开闭操作。

5.击中或击不中变换

BW2 = bwhitmiss(BW,SE1,SE2);

6.二值图像的形态学变换

g=bwmorph(f,opration,n);

bwmorph函数可以执行许多以膨胀、腐蚀为基础的形态学操作,operation是指定的所希望运算的字符串，n是重复次数，默认为1,可以是Inf.
可进行操作包括细化，粗化，骨架，剪裁等等

7.形态学操作

• 删除小面积对象

BW2 = bwareaopen(BW,P)

删除二值图像BW中面积小于P的对象，默认情况下使用8邻域。

• 删除边界物体

IM2 = imclearborder(IM);

删除和图像边界相连的对象。若IM是二值图，imclearborder将删除和图像边界相连的对象。默认情况conn=8。

• 极限腐蚀

BW2 = bwulterode(BW)

• 区域/孔洞填充

BW2 = imfill(BW,'holes')

• 重建

IM = imreconstruct(marker,mask);

通过重建开操作:对图像先进行腐蚀操作，利用腐蚀的图像作为标记，利用原图像作为模板，进行重建。

灰度形态学

1.膨胀与腐蚀

二值形态学腐蚀膨胀定义的扩展。
腐蚀：小于结构元的峰顶将被削除
膨胀：小于结构元的谷底将被弥合

2.开操作与闭操作

二值形态学开操作闭操作定义的扩展。
开操作：先腐蚀，后膨胀
闭操作：先膨胀，后腐蚀

3.形态学图像平滑

先开操作，再闭操作
可以减少或去除人为亮和暗的因素或噪声。

4.顶帽操作与底帽操作

顶帽操作：

J = imtophat(I,SE)

原图像减去图像开操作结果，去除图像暗部，突出亮部细节


开操作：


最终结果：


底帽操作：

J = imbothat(I,SE)

原图像减去图像闭操作结果，去除图像亮部，突出暗部细节



闭操作：


最终结果：

5.纹理分割

6.粒度测定

7.形态学图像梯度

膨胀结果减去腐蚀的结果，是图像局部灰度变化的一种度量,它使输入图像中灰度级的跃变更加明显。