图像的细化
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二值图像的细化算法摘要:二值图像是只有黑白两种颜色的图像,二值图像的细化是讨论将一个图像中的黑色部分沿着它的中心轴线将其细化为一个像素宽的线条的处理过程,细化的结果能基本保留图形中黑色部分的拓扑结构。
介绍了一个二值图像的细化算法,思想是从原图像的边界逐层消除黑色像素点,但同时保持黑色部分的连通性,直到最后得到细化结果。
关键词:二值图像;细化;连通性;边界点;连通点0引言在计算机领域,图像处理的问题越来越成为重要的一部分,因为现在的数据交流,已不再是简单的数值,而是更多地转换到大量的图片和影音图像上来。
所以一个个的图像处理的问题就摆在了我们的面前。
但形形色色的图像处理的算法,通过抽象处理,都是可以归结为一些简单的处理。
比如多颜色的处理,可以先从两个颜色的情况开始,再进行展开。
二值图像的细化就是这些简单处理中的一个问题。
二值图像就是只有黑白两种颜色构成的图像,二值图像的细化就是将图像中的黑色部分沿着它的中心轴线将其细化为一个象素宽的线条的处理过程。
二值图像的细化在计算机的图像处理领域有重要的意义,它其实是显示了整个图像的一个拓扑结构,它在一些模式识别,点阵图形的矢量化等方面有很好的作用。
1二值图像的细化的分析首先,对二值图像进行设定。
这里假定二值图像以白色为底,细化黑色部分,且给出的黑色部分的图像为连通的。
这样,对任意的黑色图像,必定存在一个合适的n为正整数,使得它在以白色为底的2n×2n的正方形内。
由于假定黑色图像的连通性,则二值图像的细化处理后的图像必定是连通的。
为了便于处理,设计了一个256×256的正方形作为处理二值图像的区域,且在初始的作图中保证黑色部分图像的连通性。
其次,对边界点、连通点、连通单位等进行说明。
边界点就是黑色图像区域内与白色图像区域接触的黑色像素,这接触判断是考虑这点对应的上、下、左、右4个方向的4点是否存在白色像素。
连通点就是若此点去掉的话,黑色图像区域会失去连通性,具体判断要考虑该点的8个方向的像素的颜色值。
二、课程章节主要内容及学时分配第一章、数字图像处理方法概述讲课3课时了解本课程研究的对象、内容及其在培养软件编程高级人才中的地位、作用和任务;了解数字图像处理的应用;了解数字图像的基本概念、与设备相关的位图(DDB)、与设备无关的位图(DIB);了解调色板的基本概念和应用;了解CDIB类与程序框架结构介绍;了解位图图像处理技术。
重点:CDIB类与程序框架结构介绍。
难点:调色板的基本概念和应用。
第二章、图像的特效显示讲课3课时、实验2学时了解扫描、移动、百叶窗、栅条、马赛克、渐显与渐隐、浮雕化特效显示。
重点:渐显与渐隐。
难点:马赛克。
第三章、图像的几何变换讲课2课时了解图像的缩放、平移、镜像变换、转置、旋转。
重点:镜像变换。
难点:旋转。
第四章、图像灰度变换讲课3课时、实验2学时了解非0元素取1法、固定阈值法、双固定阈值法的图像灰度变换;了解灰度的线性变换、窗口灰度变换处理、灰度拉伸、灰度直方图、灰度分布均衡化。
重点:灰度直方图。
难点:灰度分布均衡化。
第五章、图像的平滑处理讲课3课时了解二值图像的黑白点噪声滤波、消除孤立黑像素点、3*3均值滤波、N*N 均值滤波器、有选择的局部平均化、N*N中值滤波器、十字型中值滤波器、N*N最大值滤波器、产生噪声。
重点:消除孤立黑像素点、中值滤波器。
难点:有选择的局部平均化。
第六章、图像锐化处理及边缘检测讲课3课时、实验2学时了解梯度锐化、纵向微分运算、横向微分运算、双方向一次微分运算、二次微分运算、Roberts边缘检测算子、Sobel边缘检测算子、Krisch边缘检测、高斯-拉普拉斯算子。
重点:Roberts边缘检测算子、高斯-拉普拉斯算子。
难点:梯度锐化。
第七章、图像分割及测量讲课4课时了解图像域值分割、轮廓提取、轮廓跟踪、图像的测量。
重点:轮廓提取、轮廓跟踪。
难点:图像的测量。
包括:图像的区域标记、图像的面积测量及图像的周长测量。
第八章、图像的形态学处理讲课3课时了解图像腐蚀、图像的膨胀、图像开启与闭合、图像的细化、图像的粗化、中轴变化。
数字图像处理之【骨架抽取篇】骨架抽取把一个平面区域简化成图(Graph)是一种重要的结构形状表示法。
利用细化技术得到区域的细化结构是常用的方法。
因此,寻找二值图像的细化结构是图像处理的一个基本问题。
在图像识别或数据压缩时,经常要用到这样的细化结构,例如,在识别字符之前,往往要先对字符作细化处理,求出字符的细化结构。
骨架便是这样的一种细化结构,它是目标的重要拓扑描述,具有非常广泛的应用。
下面首先对数字图像细化概念做简要介绍。
许多数学形态学算法都依赖于击中/击不中变换。
其中数字图像细化,便是一种最常见的使用击中/击不中变换的形态学算法。
对于结构对B=(B1,B2),利用B细化X定义为即X郦为X与X连的差集。
更一般地,利用结构对序列,,…,迭代地产生输出序列随着迭代的进行,得到的集合也不断细化。
假设输入集合是有限的(即N为有限),最终将得到一个细化的图像。
结构对的选择仅受结构元素不相交的限制。
事实上,每一个(i=1,2,…,N)都可以是相同的结构对,即在不断重复的迭代细化过程使用同一个结构对。
在实际应用中,通常选择一组结构元素对,迭代过程不断在这些结构对中循环,当一个完整的循环结束时,如果所得结果不再变化,则终止迭代过程。
骨架还可以用中轴表示。
设想在t=0时刻,将目标边界各处同时点燃,火的前沿以匀速向目标内部蔓延,当前沿相交时火焰熄灭,火焰熄灭点的集合就构成了中轴。
图3(a)是这个过程的图示。
另外一种定义骨架的方法使用了最大圆盘概念:目标X的骨架由X内所有最大内切圆盘的圆心组成,如图3(b)、(c)所示。
最大圆盘不是其他任何完全属于X的圆盘的子集,并且至少有两点与目标边界轮廓相切。
骨架的每个点都对应一个相应的最大圆盘和半径r。
最大圆盘定义的骨架与火种方式定义的骨架除在某些特殊情况下端点处存在差异外,绝大多数情况下都是一致的.按照最大圆盘定义骨架的方式,在欧氏二值图像的内部任意给定一点,如果以该点为圆心存在一个最大圆盘,其整个盘体都在图像的内部,且至少有两点与目标边界相切,则该点便是骨架上的点。
中轴变换方法、细化方法和形状分解方法中轴变换方法、细化方法和形状分解方法是数字图像处理中常用的一类方法,用以提取图像中的特征信息。
本文将分别介绍这三种方法,并探讨它们的应用领域和优缺点。
一、中轴变换方法中轴变换(skeletonization)是一种将二值图像转换为其骨架的方法。
所谓骨架,是指将图像中不重要的细节去除后,将图像中的重要特征用线条表示出来。
中轴变换方法通过迭代地操作,将图像中的对象细化为一系列细线。
中轴变换方法的主要应用领域是图像分析和形状识别。
通过获得图像的中轴线,可以进一步分析图像中的形状特征,如曲线的拟合和分割等。
中轴变换方法还可以用于图像的压缩和特征提取,有效地减小图像数据的存储量,同时保留图像的基本特征。
中轴变换方法的优点是能够提取出图像的骨架结构,有助于进一步分析和处理图像。
然而,中轴变换方法在处理复杂图像时可能会存在问题,例如对于细长和叉状物体的处理效果不佳。
二、细化方法细化(thinning)方法是一种将二值图像细化为其最细表示的方法。
所谓最细表示,是指在保持图像中的特征完整性的前提下,将图像中的线条尽可能细化。
细化方法的主要应用是图像的形状分析和对象识别。
通过细化处理,图像中的细线可以更好地表示线条的方向和形状,有助于进一步分析图像中的几何特征和形状信息。
细化方法还可以用于图像的特征提取和匹配,例如指纹识别和虹膜识别等。
细化方法的优点是能够保持图像中的主要特征,并且能够有效地提取线条的方向和形状信息。
然而,细化方法在处理图像中的噪声和连接区域时可能会丢失细节信息,导致图像处理结果不准确。
三、形状分解方法形状分解(shape decomposition)方法是一种将复杂形状分解为简单形状的方法。
通过将图像中的形状划分为几个基本的形状单元,可以更好地理解和描述整个形状。
形状分解方法的主要应用是形状分析和形状识别。
通过形状分解,可以将复杂形状拆分为简单的几何形状,有助于进一步分析形状的几何特征和拓扑关系。
细化图像细化(Image Thinning),一般指二值图像的骨架化(Image Skeletonization)的一种操作运算。
所谓的细化就是经过一层层的剥离,从原来的图中去掉一些点,但仍要保持原来的形状,直到得到图像的骨架。
骨架,可以理解为图象的中轴。
好的细化算法一定要满足:∙收敛性;∙保证细化后细线的连通性∙保持原图的基本形状∙减少笔画相交处的畸变∙细化结果是原图像的中心线∙细化的快速性和迭代次数少依据是否使用迭代运算可以分为两类:∙非迭代算法∙一次即产生骨架,如基于距离变换的方法。
游程长度编码细化等。
∙迭代算法即重复删除图像边缘满足一定条件的像素,最终得到单像素宽带骨架。
迭代方法依据其检查像素的方法又可以再分成∙串行算法是否删除像素在每次迭代的执行中是固定顺序的,它不仅取决于前次迭代的结果,也取决于本次迭代中已处理过像素点分布情况.∙并行算法像素点删除与否与像素值图像中的顺序无关,仅取决于前次迭代的结果细化算法:∙Burning Algorithm使用迭代的方法去除图像的边界, 可使用扫描线法来获取边界∙Zhang并行快速细化算法模板:p3 p2 p9p4 p1 p8p5 p6 p7(其中p1为黑点,如果以下四个条件同时满足,则删除p1,即令p1=0)1. Z0(p1)=1 // 中心为黑点2. 2<=NZ(p1)<=6 // Nz为八邻域中黑点的数目3. p2*p4*p8=0 且Z0(p2)!=1 // 避免图像被打断( 其反条件时不可删)4. p2*p4*p6=0 且Z0(p4)!=1对图像中的每一个点重复这一步骤,直到所有的点都不可删除为止。
判断一个点是否能去掉, 要根据它的八个相邻点的情况来判断。
(中间的点)(1)不能删,因为它是个内部点,我们要求的是骨架,如果连内部点也删了,骨架也会被掏空的;(2)不能删,和(1)是同样的道理;(3)可以删,这样的点不是骨架;(4)不能删,因为删掉后,原来相连的部分断开了;(5)可以删,这样的点不是骨架;(6)不能删,因为它是直线的端点,如果这样的点删了,那么最后整个直线也被删了,剩不下什么;总结:(1)内部点不能删除;(2)孤立点不能删除;(3)直线端点不能删除;(4)如果P是边界点,去掉P后,如果连通分量不增加,则P可以删除。
第一章地理信息是指有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识。
基本特征:空间,属性,时序地理数据:各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置、属性特征、时态特征。
空间数据:以地球表面空间位置为参照的自然、社会、、和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等。
空间特征是指地理实体的空间位置及其相互关系;属性特征表示地理实体的名称、类型和数量等;时间特征指实体随时间而发生的相关变化。
空间数据特征:空间特征;非结构话特征;空间关系特征;多尺度与多态性;分类编码特征;海量数据特征。
空间查询:空间查询是GIS最基本的功能,包括已知属性查图形,已知图形查属性及多种条件的综合查询。
拓扑叠加:通过将同一地区两个不同图层的特征相叠加,建立新的空间特征,易于进行多条件的查询检索、地图裁剪、地图更新和应用模型分析等。
缓冲区建立:它是研究根据数据库的点、线、面实体,自动建立各种类型要素的缓冲多边形,用以确定不同地理要素的空间接近度或邻近性。
Gis:是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示、和描述的技术系统。
组成:硬件,软件,地理数据(空间分析模型,地理空间数据库),人员。
功能:数据采集监测编辑、数据处理、数据存储与组织、空间查询与分析特征:数据的空间定位;空间数据关系处理的复杂性;海量的数据管理能力。
地理信息系统按其内容可以分为三大类:1专题地理信息系统:是具有有限目标和专业特点的地理信息系统;2区域地理信息系统:主要以区域综合研究和全面信息服务为目标;3地理信息系统工具:它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。
第三章空间数据模型:概念:是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念。
种类:场模型:用于描述空间中连续分布的现象;要素模型:用于描述各种空间地物;网络模型:可以模拟现实世界中的各种网络。
数字图像处理知识点总结第一章导论1.图像:对客观对象的一种相似性的生动性的描述或写真.2.图像分类:按可见性(可见图像、不可见图像),按波段数(单波段、多波段、超波段),按空间坐标和亮度的连续性(模拟和数字)。
3.图像处理:对图像进行一系列操作,以到达预期目的的技术。
4.图像处理三个层次:狭义图像处理、图像分析和图像理解。
5.图像处理五个模块:采集、显示、存储、通信、处理和分析。
第二章数字图像处理的基本概念6.模拟图像的表示:f(x,y)=i(x,y)×r(x,y),照度分量0< i(x,y)< ∞ ,反射分量0 <r(x,y)〈1.7.图像数字化:将一幅画面转化成计算机能处理的形式——数字图像的过程。
它包括采样和量化两个过程。
像素的位置和灰度就是像素的属性。
8.将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。
采样间隔和采样孔径的大小是两个很重要的参数。
采样方式:有缝、无缝和重叠。
9.将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。
10.表示像素明暗程度的整数称为像素的灰度级(或灰度值或灰度)。
11.数字图像根据灰度级数的差异可分为:黑白图像、灰度图像和彩色图像。
12.采样间隔对图像质量的影响:一般来说,采样间隔越大,所得图像像素数越少,空间分辨率低,质量差,严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应;采样间隔越小,所得图像像素数越多,空间分辨率高,图像质量好,但数据量大。
13.量化等级对图像质量的影响:量化等级越多,所得图像层次越丰富,灰度分辨率高,图像质量好,但数据量大;量化等级越少,图像层次欠丰富,灰度分辨率低,会出现假轮廓现象,图像质量变差,但数据量小.但在极少数情况下对固定图像大小时,减少灰度级能改善质量,产生这种情况的最可能原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度。
例如对细节比较丰富的图像数字化.14.数字化器组成:1)采样孔:保证单独观测特定的像素而不受其它部分的影响。
2)图像扫描机构:使采样孔按预先确定的方式在图像上移动。
⾻架提取(skeleton)-⼆值图像细化# ⾻架提取-skeleton# ⾻架提取属于形态学处理范畴,放在skimage.morphology⼦模块内# ⾻架提取,也叫⼆值图像细化。
将⼀个连通区域细化成⼀个像素的宽度,⽤于特征提取和⽬标拓扑表⽰。
# skimage.morphology⼦模块提供了两个函数⽤于⾻架提取,分别是Skeletonize()函数和medial_axis()函数。
## skimage.morphology.skeletonize(image)# 格式为:skimage.morphology.skeletonize(image)# 输⼊和输出都是⼀幅⼆值图像。
# 例1:from skimage import morphology,drawimport numpy as npimport matplotlib.pyplot as plt#创建⼀个⼆值图像⽤于测试image = np.zeros((400, 400))#⽣成⽬标对象1(⽩⾊U型)image[10:-10, 10:100] = 1image[-100:-10, 10:-10] = 1image[10:-10, -100:-10] = 1#⽣成⽬标对象2(X型)rs, cs = draw.line(250, 150, 10, 280)for i in range(10):image[rs + i, cs] = 1rs, cs = draw.line(10, 150, 250, 280)for i in range(20):image[rs + i, cs] = 1#⽣成⽬标对象3(O型)ir, ic = np.indices(image.shape)circle1 = (ic - 135)**2 + (ir - 150)**2 < 30**2circle2 = (ic - 135)**2 + (ir - 150)**2 < 20**2image[circle1] = 1image[circle2] = 0#实施⾻架算法skeleton =morphology.skeletonize(image)#显⽰结果fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(nrows=1, ncols=2, figsize=(8, 4))ax1.imshow(image, cmap=plt.cm.gray)ax1.axis('off')ax1.set_title('original', fontsize=20)ax2.imshow(skeleton, cmap=plt.cm.gray)ax2.axis('off')ax2.set_title('skeleton', fontsize=20)fig.tight_layout()plt.show()#例2:利⽤系统⾃带的马图⽚进⾏⾻架提取from skimage import morphology,data,colorimport matplotlib.pyplot as pltimage=color.rgb2gray(data.horse())image=1-image #反相#实施⾻架算法skeleton =morphology.skeletonize(image)#显⽰结果fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(nrows=1, ncols=2, figsize=(8, 4))ax1.imshow(image, cmap=plt.cm.gray)ax1.axis('off')ax1.set_title('original', fontsize=20)ax2.imshow(skeleton, cmap=plt.cm.gray)ax2.axis('off')ax2.set_title('skeleton', fontsize=20)fig.tight_layout()plt.show()## skimage.morphology.medial_axis(image, mask=None, return_distance=False)# medial_axis就是利⽤中轴变换⽅法计算前景(1值)⽬标对象的宽度,格式为:# skimage.morphology.medial_axis(image, mask=None, return_distance=False)# mask: 掩模。
图像细化(⾻架化)算法分析图像细化(⾻架化)算法分析图像的细化是模式识别中很重要的⼀个技术,指的是将原本"臃肿"的像素简化为单像素相连接的⼆值图像(即类似⾻架的概念),细化的好坏直接影响到后⾯识别匹配的效率。
摘⾃某⽂章的话,细化就是经过⼀层层的剥离,从原来的图中去掉⼀些点,但仍要保持原来的形状,直到得到图像的⾻架。
⾻架,可以理解为图象的中轴,例如⼀个长⽅形的⾻架是它的长⽅向上的中轴线;正⽅形的⾻架是它的中⼼点;圆的⾻架是它的圆⼼,直线的⾻架是它⾃⾝,孤⽴点的⾻架也是⾃⾝。
下⾯先介绍经典的Zhang并⾏快速细化算法:设p1点的⼋邻域为:【 p9 p2 p3p8 p1 p4p7 p6 p5 】(其中p1为⽩点,如果以下四个条件同时满⾜,则删除p1,即令p1=0)其中迭代分为两个⼦过程:过程1 细化删除条件为:(1)、2 < =N(p1) <= 6, N(x)为x的8邻域中⿊点的数⽬(2)、A(p1)=1, A(x)指的是将p2-p8之间按序前后分别为0、1的对数(背景⾊:0)(3)、p2*p4*p6=0(4)、p4*p6*p8=0如果同时满⾜以上四个条件则该点可以删除(赋值为0)。
过程2 细化删除条件为:(1)、2 < =N(p1) <= 6, N(x)为x的8邻域中⿊点的数⽬(2)、A(p1)=1, A(x)指的是将p2-p8之间按序前后分别为0、1的对数(背景⾊:0)(3)、p2*p4*p8=0(4)、p2*p6*p8=0如果同时满⾜以上四个条件则该点可以删除。
代码如下:A.m1 function n=A(temp,i,j)2 %0->1的数⽬3 shuzu=[temp(i,j),temp(i-1,j),temp(i-1,j+1),temp(i,j+1),temp(i+1,j+1),temp(i+1,j),temp(i+1,j-1),temp(i,j-1),temp(i-1,j-1)];4 n=0;5for i=2:86if shuzu(i)==0&&shuzu(i+1)==17 n=n+1;8 end9 end主函数代码:1 test=input('Please input a digits image:','s'); %输⼊图像2 x=imread(test);3if ~isbw(x)4'请确保输⼊图像为⼆值化图像!';5else6 [height,width]=size(x);7 mark=1;8 % temp=zeros(height+2,width+2);9 % temp(2:height+1,2:width+1)=x(:,:);10 temp=x;11 imshow(temp);12while mark==113 mark=0;1415for i=2:height-116for j=2:width-117 condition=0;18 %判断P(r,c)是否为可细化像素19if temp(i,j)==120 n=0;21for ii=-1:122for jj=-1:123 n=n+temp(i+ii,j+jj);24 end25 end26if (n>=3 && n<=7)27 condition=condition+1;28 end29if A(temp,i,j)==130 condition=condition+1;31 end32if temp(i-1,j)*temp(i,j+1)*temp(i+1,j)==033 condition=condition+1;34 end35if temp(i,j+1)*temp(i+1,j)*temp(i,j-1)==036 condition=condition+1;37 end38if condition==439 mark=1;40 temp(i,j)=0;41 end42 end43 end44 end45 figure;imshow(temp);464748for i=2:height-149for j=2:width-150 condition=0;51 %判断P(r,c)是否为可细化像素52if temp(i,j)==153 n=0;54for ii=-1:155for jj=-1:156 n=n+temp(i+ii,j+jj);57 end58 end59if (n>=3 && n<=7)60 condition=condition+1;61 end62if A(temp,i,j)==163 condition=condition+1;64 end65if temp(i-1,j)*temp(i,j+1)*temp(i,j-1)==066 condition=condition+1;67 end68if temp(i,j-1)*temp(i+1,j)*temp(i,j-1)==069 condition=condition+1;70 end71if condition==472 mark=1;73 temp(i,j)=0;74 end75 end76 end77 end78 figure;imshow(temp);79 end80 end结果:。
opencv实现⼆值图像细化的算法opencv实现⼆值图像细化的算法细化算法通常和⾻骼化、⾻架化算法是相同的意思,也就是thin算法或者skeleton算法。
虽然很多图像处理的教材上不是这么写的,具体原因可以看这篇论⽂,Louisa Lam, Seong-Whan Lee, Ching Y. Suen,“Thinning Methodologies-A Comprehensive Survey ”,IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE, VOL. 14, NO. 9, SEPTEMBER 1992 ,总结了⼏乎所有92年以前的经典细化算法。
函数:void cvThin( IplImage* src, IplImage* dst, int iterations=1)功能:将IPL_DEPTH_8U型⼆值图像进⾏细化参数:src,原始IPL_DEPTH_8U型⼆值图像dst,⽬标存储空间,必须事先分配好,且和原图像⼤⼩类型⼀致iterations,迭代次数参考⽂献:T. Y. Zhang and C. Y. Suen, “A fast parallel algorithm for thinning digital patterns,” Comm. ACM, vol. 27, no. 3, pp. 236-239, 1984.void cvThin( IplImage* src, IplImage* dst, int iterations=1){CvSize size = cvGetSize(src);cvCopy(src, dst);int n = 0,i = 0,j = 0;for(n=0; n<iterations; n++){IplImage* t_image = cvCloneImage(dst);for(i=0; i<size.height; i++){for(j=0; j<size.width; j++){if(CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i,j)==1){int ap=0;int p2 = (i==0)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte, i-1, j);int p3 = (i==0 || j==size.width-1)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte, i-1, j+1);if (p2==0 && p3==1){ap++;}int p4 = (j==size.width-1)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i,j+1);if(p3==0 && p4==1){ap++;}int p5 = (i==size.height-1 || j==size.width-1)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i+1,j+1);if(p4==0 && p5==1){ap++;}int p6 = (i==size.height-1)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i+1,j);if(p5==0 && p6==1){ap++;}int p7 = (i==size.height-1 || j==0)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i+1,j-1);if(p6==0 && p7==1){ap++;}int p8 = (j==0)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i,j-1);if(p7==0 && p8==1){ap++;}int p9 = (i==0 || j==0)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i-1,j-1);if(p8==0 && p9==1){ap++;}if(p9==0 && p2==1){ap++;}if((p2+p3+p4+p5+p6+p7+p8+p9)>1 && (p2+p3+p4+p5+p6+p7+p8+p9)<7){if(ap==1){if(!(p2 && p4 && p6)){if(!(p4 && p6 && p8)){CV_IMAGE_ELEM(dst,byte,i,j)=0;}}}}}}}cvReleaseImage(&t_image);t_image = cvCloneImage(dst);for(i=0; i<size.height; i++){for(int j=0; j<size.width; j++){if(CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i,j)==1){int ap=0;int p2 = (i==0)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte, i-1, j);int p3 = (i==0 || j==size.width-1)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte, i-1, j+1);if (p2==0 && p3==1){ap++;}int p4 = (j==size.width-1)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i,j+1);if(p3==0 && p4==1){ap++;}int p5 = (i==size.height-1 || j==size.width-1)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i+1,j+1);if(p4==0 && p5==1){ap++;}int p6 = (i==size.height-1)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i+1,j);if(p5==0 && p6==1){ap++;}int p7 = (i==size.height-1 || j==0)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i+1,j-1); if(p6==0 && p7==1){ap++;}int p8 = (j==0)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i,j-1);if(p7==0 && p8==1){ap++;}int p9 = (i==0 || j==0)?0:CV_IMAGE_ELEM(t_image,byte,i-1,j-1);if(p8==0 && p9==1){ap++;}if(p9==0 && p2==1){ap++;}if((p2+p3+p4+p5+p6+p7+p8+p9)>1 && (p2+p3+p4+p5+p6+p7+p8+p9)<7) {if(ap==1){if(p2*p4*p8==0){if(p2*p6*p8==0){CV_IMAGE_ELEM(dst, byte,i,j)=0;}}}}}}}cvReleaseImage(&t_image);}}//使⽤举例#include "cxcore.h"#include "cv.h"#include "highgui.h"int main(int argc, char* argv[]){if(argc!=2){return 0;}IplImage *pSrc = NULL,*pDst = NULL,*pTmp = NULL;//传⼊⼀个灰度图像pSrc = cvLoadImage(argv[1],CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);if(!pSrc){return 0;}pTmp = cvCloneImage(pSrc);pDst = cvCreateImage(cvGetSize(pSrc),pSrc->depth,pSrc->nChannels);cvZero(pDst);cvThreshold(pSrc,pTmp,128,1,CV_THRESH_BINARY_INV);//做⼆值处理,将图像转换成0,1格式 //cvSaveImage("c://Threshold.bmp",pTmp,0);cvThin(pTmp,pDst,8);//细化,通过修改iterations参数进⼀步细化cvNamedWindow("src",1);cvNamedWindow("dst",1);cvShowImage("src",pSrc);//将⼆值图像转换成灰度,以便显⽰int i = 0,j = 0;CvSize size = cvGetSize(pDst);for(i=0; i<size.height; i++){for(j=0; j<size.width; j++){if(CV_IMAGE_ELEM(pDst,uchar,i,j)==1){CV_IMAGE_ELEM(pDst,uchar,i,j) = 0;}else{CV_IMAGE_ELEM(pDst,uchar,i,j) = 255;}}}//cvSaveImage("c://thin.bmp",pDst);cvShowImage("dst",pDst);cvWaitKey(0);cvReleaseImage(&pSrc);cvReleaseImage(&pDst);cvReleaseImage(&pTmp);cvDestroyWindow("src");cvDestroyWindow("dst");return 0;}。
1、前言图像细化(Image Thinning),一般指二值图像的骨架化(Image Skeletonization)的一种操作运算。
一个图像的骨架由一些线和曲线(比较理想的是单像素宽度),骨架可以提供一个图像目标的尺寸和形状信息,因而在数字图像分析中具有重要的地位,图像细化(骨架化)是进行图像识别、线条类图像目标分析的重要手段。
本文将探讨骨架的一些性质,给出如何判断一个像素是否属于图像目标的骨架,最后将给出获得图像目标骨架的基本算法。
下图是骨架的基本实例骨架化过程中必须注意的问题在于,一个目标周边细节的微小变化会对细化后的骨架结果产生较大的变化。
如下图所示,仅仅是在图像目标上端分别出现不同的凹凸点,就产生了差异巨大的细化的骨架。
2、骨架的定义:比较普遍的方法是采用目标(Object)中轴(Medial Axis)的概念。
中轴线的点(像素点)定义为距离目标边界上两个点等距的那些像素.那么在图像处理中如何实现这种等距的计算?一般有两个途径。
一是使用距离变换(Distance Transform)的方法(在此不讨论)。
另外一个方法介绍如下:思路:想象一个图像目标四周被火点燃,燃烧的速度四周保持一致,那么四周由边界向质心方向(向内部中心)燃烧时,相互遇到的那条线,就是中轴线。
以长方形为例,可以想象,分别会有许多内接圆,分别沿着长方形(矩形)的四个角向中心方形移动。
拓扑方法是实现图像骨架化的有利工具,我们可以定义一些图像目标边界上可以删除的像素点,以便最后获得图像目标的骨架。
但是,我们还要求保持图像目标(一般常用于线条类的图像目标)的连通性(Connectivity),还不能改变图像目标的个数,不能改变目标内的空洞个数,也不能改变不同目标的相互关系(位置关系等等),一旦有些像素涉及到改变上述内容的,则一律不能被当作删除的图像像素。
基本方法和原理我们可以利用一个3x3模板来检测一个像素是否应该被删除掉。
下面以下图(a)为例假定3乘3大小的图像中,中心点(黑点)被删除,那么会有如下两种情形:(1)顶端两个像素和右下端两个像素被分离了,这样就会将原来的一个目标(物体)分为两个,不符合细化操作的要求。
图像细化算法一、细化算法简介图像细化(Image Thinning),一般指二值图像的骨架化(Image keletonization)的一种操作运算。
所谓的细化就是经过一层层的剥离,从原来的图中去掉一些点,但仍要保持原来的形状,直到得到图像的骨架。
骨架,可以理解为图象的中轴。
好的细化算法一定要满足:∙收敛性;∙保证细化后细线的连通性∙保持原图的基本形状∙减少笔画相交处的畸变∙细化结果是原图像的中心线∙细化的快速性和迭代次数少依据是否使用迭代运算可以分为两类:(1)非迭代算法一次即产生骨架,如基于距离变换的方法。
游程长度编码细化等。
(2)迭代算法即重复删除图像边缘满足一定条件的像素,最终得到单像素宽带骨架。
迭代方法依据其检查像素的方法又可以再分成①串行算法是否删除像素在每次迭代的执行中是固定顺序的,它不仅取决于前次迭代的结果,也取决于本次迭代中已处理过像素点分布情况.②并行算法像素点删除与否与像素值图像中的顺序无关,仅取决于前次迭代的结果二、本文所用算法我所采用的是Zhang并行快速细化算法,它的原理也很简单:我们对一副二值图像进行骨架提取,就是删除不需要的轮廓点,只保留其骨架点。
假设一个像素点,我们定义该点为p1,则它的八邻域点p2->p9位置如下图所示,该算法考虑p1点邻域的实际情况,以便决定是否删除p1点。
假设我们处理的为二值图像,背景为黑色,值为0,要细化的前景物体像素值为1。
算法的描述如下。
首先复制源图像到目地图像,然后建立一个临时图像,接着执行下面操作:1. 把目地图像复制给临时图像,对临时图像进行一次扫描,对于不为0的点,如果满足以下四个条件,则在目地图像中删除该点(就是设置该像素为0),这里p2,…,p9是对应位置的像素灰度值(其为1或者0)。
a. 2<= p2+p3+p4+p5+p6+p7+p8+p9<=6大于等于2会保证p1点不是端点或孤立点,因为删除端点和孤立点是不合理的,小于等于6保证p1点是一个边界点,而不是一个内部点。
Zhang-Suen图像细化算法python实现算法流程⾸先要反转原图像,因为算法之后所有的操作都将0作为前景,将1作为背景。
中⼼像素x_1(x,y)的8-近邻定义如下所⽰:考虑以下两个步骤步骤1:执⾏光栅扫描并标记满⾜以下5个条件的所有像素:这是⼀个⿊⾊像素;顺时针查看x2、x3、...、x9、x2时,从0到1的变化次数仅为1;x2、x3、...、x9中1的个数在2个以上6个以下;x2、x4、x6中⾄少有1个为1;x4、x6、x8中⾄少有1个为1;将满⾜条件的所有像素标为1步骤2:执⾏光栅扫描并标记满⾜以下5个条件的所有像素:这是⼀个⿊⾊像素;顺时针查看x2、x3、...、x9、x2时,从0到1的变化次数仅为1;x2、x3、...、x9中1的个数在2个以上6个以下;x2、x4、x8中⾄少有1个为1;x2、x6、x8中⾄少有1个为1;将满⾜条件的所有像素标为1反复执⾏步骤1和步骤2,直到没有点发⽣变化。
python实现:import cv2import numpy as npimport matplotlib.pyplot as plt# Zhang Suen thining algorythmdef Zhang_Suen_thining(img):# get shapeH, W, C = img.shape# prepare out imageout = np.zeros((H, W), dtype=np.int)out[img[..., 0] > 0] = 1# inverseout = 1 - outwhile True:s1 = []s2 = []# step 1 ( rasta scan )for y in range(1, H-1):for x in range(1, W-1):# condition 1if out[y, x] > 0:continue# condition 2f1 = 0if (out[y-1, x+1] - out[y-1, x]) == 1:f1 += 1if (out[y, x+1] - out[y-1, x+1]) == 1:f1 += 1if (out[y+1, x+1] - out[y, x+1]) == 1:f1 += 1if (out[y+1, x] - out[y+1,x+1]) == 1:f1 += 1if (out[y+1, x-1] - out[y+1, x]) == 1:f1 += 1if (out[y, x-1] - out[y+1, x-1]) == 1:f1 += 1if (out[y-1, x-1] - out[y, x-1]) == 1:f1 += 1if (out[y-1, x] - out[y-1, x-1]) == 1:f1 += 1if f1 != 1:continue# condition 3f2 = np.sum(out[y-1:y+2, x-1:x+2])if f2 < 2 or f2 > 6:continue# condition 4# x2 x4 x6if (out[y-1, x] + out[y, x+1] + out[y+1, x]) < 1 : continue# condition 5# x4 x6 x8if (out[y, x+1] + out[y+1, x] + out[y, x-1]) < 1 : continues1.append([y, x])for v in s1:out[v[0], v[1]] = 1# step 2 ( rasta scan )for y in range(1, H-1):for x in range(1, W-1):# condition 1if out[y, x] > 0:continue# condition 2f1 = 0if (out[y-1, x+1] - out[y-1, x]) == 1:f1 += 1if (out[y, x+1] - out[y-1, x+1]) == 1:f1 += 1if (out[y+1, x+1] - out[y, x+1]) == 1:f1 += 1if (out[y+1, x] - out[y+1,x+1]) == 1:f1 += 1if (out[y+1, x-1] - out[y+1, x]) == 1:f1 += 1if (out[y, x-1] - out[y+1, x-1]) == 1:f1 += 1if (out[y-1, x-1] - out[y, x-1]) == 1:f1 += 1if (out[y-1, x] - out[y-1, x-1]) == 1:f1 += 1if f1 != 1:continue# condition 3f2 = np.sum(out[y-1:y+2, x-1:x+2])if f2 < 2 or f2 > 6:continue# condition 4# x2 x4 x8if (out[y-1, x] + out[y, x+1] + out[y, x-1]) < 1 : continue# condition 5# x2 x6 x8if (out[y-1, x] + out[y+1, x] + out[y, x-1]) < 1 : continues2.append([y, x])for v in s2:out[v[0], v[1]] = 1# if not any pixel is changedif len(s1) < 1 and len(s2) < 1:breakout = 1 - outout = out.astype(np.uint8) * 255return out# Read imageimg = cv2.imread("../thin.png").astype(np.float32) # Zhang Suen thiningout = Zhang_Suen_thining(img)# Save resultcv2.imwrite("out.png", out)cv2.imshow("result", out)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()实验结果:。
dlaseg作用DLASEG作用什么是DLASEG?DLASEG是一种先进的图像分割算法,是基于深度学习技术的一项创新。
该算法利用深度学习模型对图像进行分析和理解,将图像分割成多个区域,从而实现对图像的精细化处理。
DLASEG的作用DLASEG在图像处理领域具有许多重要的应用,以下是一些主要的作用:1. 图像语义分割DLASEG可以对图像进行语义分割,将图像中的不同物体和区域进行精确的划分。
通过识别不同物体的边界和轮廓,DLASEG可以准确地找到并标记图像中的关键元素,从而为后续的图像分析和处理提供重要的信息。
2. 医学图像分析DLASEG在医学图像分析中扮演着重要的角色。
医学图像通常具有高复杂性和高噪声特征,通过DLASEG算法可以实现对医学图像的智能分割和识别。
这对于医生的诊断和治疗具有重大意义,可以提高医疗效率和准确性。
3. 车辆自动驾驶DLASEG在自动驾驶领域也有广泛的应用。
通过分割图像中的道路、车辆和行人等关键元素,DLASEG可以为自动驾驶系统提供重要的环境信息。
这样一来,自动驾驶车辆可以更好地识别交通标识和路况,从而更安全、更可靠地行驶。
4. 图像修复和增强DLASEG还可以用于图像修复和增强。
通过分割图像中的不同区域,DLASEG可以自动识别和修复图像中的缺陷和噪声,从而改善图像的质量。
此外,DLASEG还可以对不同区域进行不同的增强处理,以提高图像的细节和视觉效果。
5. 其他应用领域除了上述应用之外,DLASEG还可以被广泛应用于其他领域,例如智能安防、媒体处理和游戏开发等。
DLASEG的强大功能和灵活性使得它成为许多创作者和研究人员倚重的工具。
总结DLASEG是一项具有重要作用的图像分割算法,它通过深度学习技术实现对图像的精细化处理和分析。
DLASEG在图像语义分割、医学图像分析、车辆自动驾驶、图像修复和增强等领域有着广泛的应用。
通过使用DLASEG算法,我们可以实现更高质量、更智能化的图像处理和分析,为各个领域带来更多可能性。
图像的细化主要是针对二值图而言所谓骨架,可以理解为图像的中轴,,一个长方形的骨架,是它的长方向上的中轴线,圆的骨架是它的圆心,直线的骨架是它自身,孤立点的骨架也是自身。
骨架的获取主要有两种方法:(1)基于烈火模拟设想在同一时刻,将目标的边缘线都点燃,火的前沿以匀速向内部蔓延,当前沿相交时火焰熄灭,火焰熄灭点的结合就是骨架。
(2)基于最大圆盘目标的骨架是由目标内所有内切圆盘的圆心组成我们来看看典型的图形的骨架(用粗线表示)细化的算法有很多种,但比较常用的算法是查表法细化是从原来的图中去掉一些点,但仍要保持原来的形状。
实际上是保持原图的骨架。
判断一个点是否能去掉是以8个相邻点(八连通)的情况来作为判据的,具体判据为:1,内部点不能删除2,鼓励点不能删除3,直线端点不能删除4,如果P是边界点,去掉P后,如果连通分量不增加,则P可删除看看上面那些点。
第一个点不能去除,因为它是内部点第二个点不能去除,它也是内部点第三个点不能去除,删除后会使原来相连的部分断开第四个点可以去除,这个点不是骨架第五个点不可以去除,它是直线的端点第六个点不可以去除,它是直线的端点对于所有的这样的点,我们可以做出一张表,来判断这样的点能不能删除我们对于黑色的像素点,对于它周围的8个点,我们赋予不同的价值,若周围某黑色,我们认为其价值为0,为白色则取九宫格中对应的价值对于前面那幅图中第一个点,也就是内部点,它周围的点都是黑色,所以他的总价值是0,对应于索引表的第一项前面那幅图中第二点,它周围有三个白色点,它的总价值为1+4+32=37,对应于索引表中第三十八项1.图像细化的基本原理⑴ 图像形态学处理的概念数字图像处理中的形态学处理是指将数字形态学作为工具从图像中提取对于表达和描绘区域形状有用处的图像分量,比如边界、骨架以及凸壳,还包括用于预处理或后处理的形态学过滤、细化和修剪等。
图像形态学处理中我们感兴趣的主要是二值图像。
在二值图像中,所有黑色像素的集合是图像完整的形态学描述,二值图像的各个分量是Z2的元素。
假定二值图像A和形态学处理的结构元素B是定义在笛卡儿网格上的集合,网格中值为1的点是集合的元素,当结构元素的原点移到点(x,y)时,记为Sxy,为简单起见,结构元素为3x3,且全都为1,在这种限制下,决定输出结果的是逻辑运算。
⑵ 二值图像的逻辑运算逻辑运算尽管本质上很简单,但对于实现以形态学为基础额图像处理算法是一种有力的补充手段。
在图像处理中用到的主要逻辑运算是:与、或和非(求补),它们可以互相组合形成其他逻辑运算。
⑶ 膨胀和腐蚀膨胀和腐蚀这两种操作是形态学处理的基础,许多形态学算法都是以这两种运算为基础的。
① 膨胀是以得到B的相对与它自身原点的映像并且由z对映像进行移位为基础的。
A被B膨胀是所有位移z的集合,这样,和A至少有一个元素是重叠的。
我们可以把上式改写为:结构元素B可以看作一个卷积模板,区别在于膨胀是以集合运算为基础的,卷积是以算术运算为基础的,但两者的处理过程是相似的。
⑴ 用结构元素B,扫描图像A的每一个像素⑵ 用结构元素与其覆盖的二值图像做“与”操作⑶ 如果都为0,结果图像的该像素为0。
否则为1② 腐蚀对Z中的集合A和B,B对A进行腐蚀的整个过程如下:⑴ 用结构元素B,扫描图像A的每一个像素⑵ 用结构元素与其覆盖的二值图像做“与”操作⑶ 如果都为1,结果图像的该像素为1。
否则为0腐蚀处理的结果是使原来的二值图像减小一圈。
⑷ 击中(匹配)或击不中变换假设集合A是由3个子集X,Y和Z组成的集合,击中(匹配)的目的是要在A 中找到X的位置,我们设X被包围在一个小窗口W中,与W有关的X的局部背景定义为集合的差(W-X),则X在A内能得到精确拟合位置集合是由X对A的腐蚀后由(W-X)对A的补集Ac腐蚀的交集,这个交集就是我们要找的位置,我们用集合B来表示由X和X的背景构成的集合,我们可以令B=(B1,B2),这里B1=X,B2=(W-X),则在A中对B进行匹配可以表示为:A⊙B我们称为形态学上的击中或击不中变换。
⑸ 细化图像细化一般作为一种图像预处理技术出现,目的是提取源图像的骨架,即是将原图像中线条宽度大于1个像素的线条细化成只有一个像素宽,形成“骨架”,形成骨架后能比较容易的分析图像,如提取图像的特征。
细化基本思想是“层层剥夺”,即从线条边缘开始一层一层向里剥夺,直到线条剩下一个像素的为止。
图像细化大大地压缩了原始图像地数据量,并保持其形状的基本拓扑结构不变,从而为文字识别中的特征抽取等应用奠定了基础。
细化算法应满足以下条件:① 将条形区域变成一条薄线;② 薄线应位与原条形区域的中心;③ 薄线应保持原图像的拓扑特性。
细化分成串行细化和并行细化,串行细化即是一边检测满足细化条件的点,一边删除细化点;并行细化即是检测细化点的时候不进行点的删除只进行标记,而在检测完整幅图像后一次性去除要细化的点。
常用的图像细化算法有hilditch算法,pavlidis算法和rosenfeld算法等。
注:进行细化算法前要先对图像进行二值化,即图像中只包含“黑”和“白”两种颜色。
图像的膨胀与腐蚀、细化原理:在特殊领域运算形式——结构元素(Sturcture Element),在每个像素位置上与二值图像对应的区域进行特定的逻辑运算。
运算结构是输出图像的相应像素。
运算效果取决于结构元素大小内容以及逻辑运算性质。
结构元素:膨胀和腐蚀操作的最基本组成部分,用于测试输出图像,通常要比待处理的图像小还很多。
二维平面结构元素由一个数值为0或1的矩阵组成。
结构元素的原点指定了图像中需要处理的像素范围,结构元素中数值为1的点决定结构元素的邻域像素在进行膨胀或腐蚀操作时是否需要参与计算。
先来定义一些基本符号和关系。
1. 元素设有一幅图象X,若点a在X的区域以内,则称a为X的元素,记作a∈X,如图6.1所示。
2. B包含于X设有两幅图象B,X。
对于B中所有的元素ai,都有ai∈X,则称B包含于(included in)X,记作B X,如图6.2所示。
3. B击中X设有两幅图象B,X。
若存在这样一个点,它即是B的元素,又是X的元素,则称B击中(hit)X,记作B↑X,如图6.3所示。
4. B不击中X设有两幅图象B ,X 。
若不存在任何一个点,它即是B 的元素,又是X 的元素,即B 和X 的交集是空,则称B 不击中(miss)X ,记作B ∩X=Ф;其中∩是集合运算相交的符号,Ф表示空集。
如图6.4所示。
5. 补集 设有一幅图象X ,所有X 区域以外的点构成的集合称为X 的补集,记作X c ,如图6.5所示。
显然,如果B ∩X=Ф,则B 在X 的补集内,即B X c 。
图6.5 补集的示意图6. 结构元素设有两幅图象B ,X 。
若X 是被处理的对象,而B 是用来处理X 的,则称B 为结构元素(structure element),又被形象地称做刷子。
结构元素通常都是一些比较小的图象。
7. 对称集设有一幅图象B ,将B 中所有元素的坐标取反,即令(x ,y)变成(-x ,-y),所有这些点构成的新的集合称为B 的对称集,记作B v ,如图6.6所示。
8. 平移设有一幅图象B ,有一个点a(x 0,y 0),将B 平移a 后的结果是,把B 中所有元素的横坐标加x 0,纵坐标加y 0,即令(x ,y)变成(x+x 0,y+y 0),所有这些点构成的新的集合称为B 的平移,记作B a ,如图6.7所示。
好了,介绍了这么多基本符号和关系,现在让我们应用这些符号和关系,看一下形态学的基本运算。
6.1 腐蚀 把结构元素B 平移a 后得到B a ,若B a 包含于X ,我们记下这个a 点,所有满足上述条件的a 点组成的集合称做X 被B 腐蚀(Erosion)的结果。
用公式表示为:E(X)={a| B a X}=X B ,如图6.8所示。
图6.8 腐蚀的示意图图6.8中X 是被处理的对象,B 是结构元素。
不难知道,对于任意一个在阴影部分的点a ,B a 包含于X ,所以X 被B 腐蚀的结果就是那个阴影部分。
阴影部分在X 的范围之内,且比X 小,就象X 被剥掉了一层似的,这就是为什么叫腐蚀的原因。
值得注意的是,上面的B 是对称的,即B 的对称集B v =B ,所以X 被B 腐蚀的结果和X 被 B v 腐蚀的结果是一样的。
如果B 不是对称的,让我们看看图6.9,就会发现X 被B 腐蚀的结果和X 被 B v 腐蚀的结果不同。
图6.9 结构元素非对称时,腐蚀的结果不同图6.8和图6.9都是示意图,让我们来看看实际上是怎样进行腐蚀运算的。
在图6.10中,左边是被处理的图象X(二值图象,我们针对的是黑点),中间是结构元素B,那个标有origin的点是中心点,即当前处理元素的位置,我们在介绍模板操作时也有过类似的概念。
腐蚀的方法是,拿B的中心点和X上的点一个一个地对比,如果B上的所有点都在X的范围内,则该点保留,否则将该点去掉;右边是腐蚀后的结果。
可以看出,它仍在原来X的范围内,且比X包含的点要少,就象X被腐蚀掉了一层。
图6.10 腐蚀运算图6.11为原图,图6.12为腐蚀后的结果图,能够很明显地看出腐蚀的效果。
图6.11 原图图6.12 腐蚀后的结果图下面的这段程序,实现了上述的腐蚀运算,针对的都是黑色点。
参数中有一个BOOL变量,为真时,表示在水平方向进行腐蚀运算,即结构元素B为;否则在垂直方向上进行腐蚀运算,即结构元素B为。
腐蚀源码膨胀膨胀(dilation)可以看做是腐蚀的对偶运算,其定义是:把结构元素B平移a后得到Ba ,若Ba击中X,我们记下这个a点。
所有满足上述条件的a点组成的集合称做X被B膨胀的结果。
用公式表示为:D(X)={a | Ba↑X}=X B,如图6.13所示。
图6.13中X是被处理的对象,B是结构元素,不难知道,对于任意一个在阴影部分的点a,Ba击中X,所以X被B膨胀的结果就是那个阴影部分。
阴影部分包括X的所有范围,就象X膨胀了一圈似的,这就是为什么叫膨胀的原因。
同样,如果B不是对称的,X被B膨胀的结果和X被 B v膨胀的结果不同。
让我们来看看实际上是怎样进行膨胀运算的。
在图6.14中,左边是被处理的图象X(二值图象,我们针对的是黑点),中间是结构元素B。
膨胀的方法是,拿B 的中心点和X上的点及X周围的点一个一个地对,如果B上有一个点落在X的范围内,则该点就为黑;右边是膨胀后的结果。
可以看出,它包括X的所有范围,就象X膨胀了一圈似的。
图6.13 膨胀的示意图图6.14 膨胀运算图6.15为图6.11膨胀后的结果图,能够很明显的看出膨胀的效果。
图6.15 图6.11膨胀后的结果图下面的这段程序,实现了上述的膨胀运算,针对的都是黑色点。