第七讲 图像形态学处理分析
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医学图像中的形态学分析方法随着科技的迅猛发展,医学成像技术也得到了越来越广泛的应用。
医学图像是一种非常重要的医学信息,从中医生可以了解一位患者的身体结构和病情。
形态学是一种研究物体形态的方法,是一门涉及数学和图像学的学科。
在医学图像的处理中,形态学分析是一种非常有用的工具。
当医生获得一个医学图像时,他们需要根据图像的外形和结构来判断可能的疾病类型。
形态学分析技术可以帮助医生更好地理解图像中所存在的疾病特征。
本文将介绍在医学图像处理中的形态学分析方法。
二值图像处理形态学分析涉及到二值图像处理技术,即通过二值图像处理使得图像中的某一部分变为黑色或白色。
这一过程可以通过阈值分割来实现,即将图像的像素分为两部分,超过阈值的部分变为白色,否则为黑色。
二值图像处理有时候还会使用一些滤波方法,来消除一些噪点或者细节。
形态学分析基础形态学分析的基础是基本的形态学操作:膨胀(dilate)和腐蚀(erode)。
在医学图像分析中,这些形态学操作被用于去除噪声、分割图像、检测血管、分离组织间空隙等。
图像膨胀操作的原理是将对象内的像素点向外部扩张,腐蚀操作与之相反,即将对象内的像素点向内部收缩。
几何学滤波器通常也用于形态学分析,这些滤波器包括开合运算、顶帽、底帽等。
进一步的形态学操作包括骨架提取、形态学重建等,作为形状分析的基础。
骨架提取是将二值形态分析的图像图形化为一条线,以便更好地分析所表示的病状态的特征。
形态学重建则是一种图像恢复技术,它可以恢复受损的或者已移除的部分,可用于恢复病变前的一种形态。
医学图像的应用形态学分析在医学图像处理中有着广泛的应用,其中最常见的是用于医学图像处理的分割,也就是将图像中的一部分分出来。
常用的分割方法有基于阈值、区域增长等,而基于形态学的分割方法通常是使用形态学的膨胀和腐蚀操作,以及一些形态学滤波器和种子点算法等。
医学图像处理中还经常需要处理图像中的边缘,这通常是通过形态学的操作来实现的。
形态学图像处理实验1.算法原理1)提取与图像边界融合的颗粒可利用区域填充算法。
如图1所示为源图像,可将图像先转换为二值图像,然后对其进行取反,这样进行区域填充的结果将为与边界相连的颗粒,再与源图像进行比较,即可得出在源图像中与边界相连的颗粒图像。
2)提取彼此交叠的颗粒可利用图像的腐蚀与膨胀操作。
先用模板对图像进行腐蚀操作,由于相交叠的颗粒面积必然比独立的颗粒大,因此腐蚀操作之后剩下的部分为交叠颗粒的部分,再对其进行膨胀,将其与源图像进行比较操作,则可得出交叠的颗粒图像。
3)提取不交叠的颗粒得出交叠的颗粒之后,用源图像对其相减,则得出的为独立分布的颗粒图像。
2.Matlab源代码clear allclcorigin = imread('E:\Documents\BUPT\DIP\第三次作业\grain.jpg');imshow(origin);title('原图');origin = rgb2gray(origin);filterResult = medfilt2(origin);[m,n] = size(origin);%%%%%%%%%%%%取与边界融合的粒子%%%%%%%%%%%%%binaryIm = im2bw(origin);tmp = ~binary Im; %tmp为取反图像fieldFilling = imfill(tmp,'holes');figure, imshow(fieldFilling);title('区域填充结果');boudaryGrains = origin;for i = 1:mfor j = 1:nif fieldFilling(i,j) ==1boudaryGrains(i,j) = 0;endendendfigure, imshow(boudaryGrains);title('与边界融合的粒子结果');%%%%%%%%%%%取交叠与未交叠的粒子%%%%%%%%%%%%mask1 = strel('ball',12,12);%mask2 = ones(13,13);mask2 = strel('ball',7,7);mask3 = strel('disk',4);mask4 = strel('ball',6,6);result1 = imerode(filterResult,ones(15,15));result2 = filter2(fspecial('average',7),im2double(result1)); result2 = medfilt2(result2);result2 = im2uint8(result2);result3 = imdilate(result2,mask1);figure,imshow(result2);title('第一次腐蚀结果'); figure,imshow(result3);title('第一次膨胀结果');result4 = origin;for i = 1:mfor j = 1:nif result3(i,j) <=20result4(i,j) = 0;elseresult4(i,j) = origin(i,j);endendendfigure,imshow(result4);title('阈值处理结果');result5 = imerode(result4,mask4);result6 = imdilate(result5,mask4);figure,imshow(result6);title('交叠粒子结果');result7 = origin-result4;result8 = imerode(result7,mask4);result9 = imdilate(result8,mask4);figure,imshow(result9);title('未交叠粒子结果');3. 运行结果分析1) 提取与边界融合的颗粒原图区域填充结果与边界融合的粒子结果第一次腐蚀所示结果为在腐蚀之后进行了一次中值滤波和一次5X5均值滤波的结果,为使腐蚀的结果更好,去除独立颗粒的腐蚀残留图像。
图像处理中的形态学操作图像处理是计算机科学中的重要研究领域,形态学操作在图像处理中起着至关重要的作用。
形态学学并不是一种新的技术,而是一种对原始图像进行改进和增强的方法。
本文将从何为形态学操作开始,探讨形态学操作在图像处理中的应用,包括膨胀、腐蚀、开操作、闭操作与击中与击不中变换。
一、何为形态学操作形态学操作是一种运用于二值和灰度图像的图像处理技术,该技术主要用于改变二值形状的结构。
形态学操作的基础分为两类–膨胀和腐蚀。
膨胀可以对图像中的物体进行扩张和膨胀,使其相互靠近或合并成一个整体。
腐蚀则是对图像中的物体进行缩小和收缩,使其失去一些细节,变得更加简洁。
除此之外,还有开操作、闭操作、击中变换和击不中变换。
这些操作可以大大改善图像的质量,使其更能满足特定要求。
二、膨胀与腐蚀形态学操作中最为基础的操作就是膨胀和腐蚀,两者可以应用于二值图像和灰度图像。
在二值图像中,通过膨胀和腐蚀操作可以改变物体的形状和大小,或将两个物体结合成一个整体。
在灰度图像中更是如此,膨胀和腐蚀操作可以使图像细节失去一些,或远离一些不想要的噪声。
膨胀操作可简单理解为将物体旁边的像素点扩张出去,从而扩大物体的范围。
在处理图像时,这种扩张往往是指使用固定的形状结构元素,在物体的四周扩展数个像素点。
而腐蚀则相反,它能使物体缩小,并使像素点向物体内部收缩。
两者结合起来会给图像带来优秀的效果。
三、开操作和闭操作开操作和闭操作是另外两种典型形态学操作,它们可以通过膨胀和腐蚀来改变物体的形状。
它们应用于灰度图像时,改变的是灰度级值的大小。
开操作通过一次腐蚀操作后再进行一次膨胀操作来实现,闭操作相反,它是通过一次膨胀操作后再进行一次腐蚀操作。
开操作和闭操作可以有效地去除掉噪声点,使图像变得更加光滑。
因此,在图像处理过程中使用这两个操作非常常见。
四、击中变换与击不中变换击中变换和击不中变换也是形态学操作中的两种特殊情况。
击中变换是在二值图像中对目标进行检测,根据设定的模板找到目标的精确位置。