第九章 形态学图像处理

预备知识

二值图像、集合和逻辑运算符

• 相交（与）

>> g2 = f & g;>> subplot(131), imshow(f), title('原图')>> subplot(132), imshow(g), title('第二张图')>> subplot(133), imshow(g2), title('相交')

• 合并（或）

>> g = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\gt.tif');>> g1 = f | g;>> subplot(131), imshow(f), title('原图')>> subplot(132), imshow(g), title('第二张图')>> subplot(133), imshow(g1), title('合并')

• 取反运算（非）

>> f = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\utk.tif');>> g = ~f;>> subplot(121), imshow(f), title('原图')>> subplot(122), imshow(g), title('取反')

• 差运算

>> g3 = f &~ g;>> subplot(131), imshow(f), title('原图')>> subplot(132), imshow(g), title('第二张图')>> subplot(133), imshow(g3), title('差')

膨胀和腐蚀

膨胀

膨胀是在二值图像中“加长”或“变粗”的操作。

• imdilate函数执行膨胀运算
  

  基本语法: A2 = imdilate(A, B)
  其中，A和A2都是二值图像，B是指定结构元素的由0和1组成的矩阵。

>> f = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\broken-text.tif');>> B = [0 1 0; 1 1 1; 0 1 0];>> f2 = imdilate(f, B);>> subplot(121), imshow(f), title('原图')>> subplot(122), imshow(f2), title('膨胀后的图像')


• 函数strel
  

  基本语法: se = strel(shape, parameters)
  其中，shape是指定希望形状的字符串，parameters是指定形状信息的一列参数
  
  

腐蚀

腐蚀“收缩”或“细化”二值图像中的对象。

• imerode 函数实现图像的腐蚀。其语法于膨胀函数大体一样

>> f = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\wirebond-mask.tif');>> se = strel('disk', 10);>> A2 = imerode(f, se);>> se = strel('disk', 5);>> A3 = imerode(f, se);>> se = strel('disk', 20);>> A4 = imerode(f, se);>> subplot(221), imshow(f), title('原图')>> subplot(222), imshow(A2), title('R = 10')>> subplot(223), imshow(A3), title('R = 5')>> subplot(224), imshow(A4), title('R = 20')

膨胀与腐蚀的结合

开运算与闭运算

• C = imopen(A, B)开运算（先腐蚀后膨胀）
• C = imclose(A, B)闭运算（先膨胀后腐蚀）
  

  其中，A是一幅二值图像，B是一个元素值为0和1的矩阵。

>> f = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\shapes.tif');>> se = strel('square', 20);>> fo = imopen(f, se);>> fc = imclose(f, se);>> foc = imclose(fo, se);>> subplot(221), imshow(f), title('原图')>> subplot(222), imshow(fo), title('开运算')>> subplot(223), imshow(fc), title('闭运算')>> subplot(224), imshow(foc), title('混合运算')


>> f = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\noisy-fingerprint.tif');>> se = strel('square', 3);>> fo = imopen(f, se);>> foc = imclose(fo, se);>> subplot(131), imshow(f), title('原图')>> subplot(132), imshow(fo), title('开运算')>> subplot(133), imshow(foc), title('再闭运算')


击中或不击中变换

• 函数bwhitmiss
  

  语法：C = bwhitmiss(A, B1, B2)
  其中，C为输出结果，A为输入图像，B1，B2为结构元素

>> f = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\small-squares.tif');>> B1 = strel([0 0 0 ;0 1 1;0 1 0]);>> B2 = strel([1 1 1 ;1 0 0;1 0 0]);>> C = bwhitmiss(f, B1, B2);>> subplot(121), imshow(f), title('原图')>> subplot(122), imshow(C), title('变换后')


使用查找表

• makelut函数基于一个提供给用户的函数构造一个查找表
• applylut使用makelut产生的查找表来处理二值图像

• 自定义函数endpoints

  >> f = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\bone-skel.tif');>> g = endpoints(f);>> subplot(121), imshow(f), title('原图')>> subplot(122), imshow(g), title('使用查找表')

  

  函数bwmorph

  bwmorph函数可基于膨胀，腐蚀和查找表操作的组合实现操作。
  基本语法：g = bwmorph(f, operation, n)
  其中，f 是一幅输入的二值图像，operation是一个指定期望操作的字符串，n 是一个用于指定将被重复的操作次数的正整数。
  

>> f = imread('D:\picture\MATLAB\冈萨雷斯数字图像处理MATLAB版图片\dipum_images_ch09\noisy-fingerprint.tif');>> se = strel('square', 3);>> fo = imopen(f, se);>> foc = imclose(fo, se);>> g1=bwmorph(foc,'thin',1);>> g2=bwmorph(foc,'thin',2);>>  subplot(1,3,1),imshow(f), title('原图')>> subplot(1,3,1),imshow(foc), title('原图')>> subplot(1,3,2),imshow(g1), title('细化一次')>> subplot(1,3,3),imshow(g1), title('细化两次')

细化无穷次

>> g2=bwmorph(foc,'thin',Inf);>> figure, imshow(g2)