图像处理之二值腐蚀

图像处理之二值腐蚀

概述：

腐蚀是图像形态学的两个基本操作之一，另外一个是膨胀(Dilate)。二值图像上的腐蚀是腐蚀最典

型的运用，但是腐蚀操作同样可以运用于灰度图像。二值图像腐蚀操作最基本的效果是腐蚀图像

中前景色区域的边缘。使得前景图像区域变小，前景图像内部的背景区域被放大。

 

基本原理：

腐蚀操作要求有待处理的2D图像F(x,y)以及操作数矩阵(类似卷积操作中的Kernel矩阵)，常见的

为3X3的操作数矩阵。二值图像腐蚀操作的数学定义如下：

1.      假设X是二值图像中所有像素欧几里德坐标的集合，K为3X3的操作数矩阵

2.       Kx表示操作数处理X的结果，x表示起始像素点

3.      腐蚀操作K对X的所有像素点操作，Kx是X所有像素点的子集。

一个二值图像腐蚀的例子如下，操作数矩阵为3X3，起始点为中心像素点，前景像素表示为1，背

景像素表示为0.图示如下：

当操作数在像素矩阵上移动时，任何一个在操作数之下的输入像素为背景像素时，则设置中心像素

为背景像素0，否则中心像素[0,0]下的输入像素值不变。

 

package com.gloomyfish.morphology;import java.awt.Color;import java.awt.image.BufferedImage;public class ErosionFilter extends BinaryFilter {private Color backgroundColor;public ErosionFilter() {backgroundColor = Color.WHITE;}public Color getBackColor() {return backgroundColor;}public void setBackColor(Color forgeColor) {this.backgroundColor = forgeColor;}@Overridepublic BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dest) {int width = src.getWidth();        int height = src.getHeight();        if ( dest == null )        dest = createCompatibleDestImage( src, null );        int[] inPixels = new int[width*height];        int[] outPixels = new int[width*height];        src = super.filter(src, null); // we need to create new one        getRGB( src, 0, 0, width, height, inPixels );        int index = 0, index1 = 0, newRow = 0, newCol = 0;        int ta1 = 0, tr1 = 0, tg1 = 0, tb1 = 0;        for(int row=0; row<height; row++) {        int ta = 0, tr = 0, tg = 0, tb = 0;        for(int col=0; col<width; col++) {        index = row * width + col;        ta = (inPixels[index] >> 24) & 0xff;                tr = (inPixels[index] >> 16) & 0xff;                tg = (inPixels[index] >> 8) & 0xff;                tb = inPixels[index] & 0xff;                boolean erosion = false;                for(int offsetY=-1; offsetY<=1; offsetY++) {                for(int offsetX=-1; offsetX<=1; offsetX++) {                if(offsetY==0 && offsetX==0) {                continue;                }                newRow = row + offsetY;                newCol = col + offsetX;                if(newRow <0 || newRow >=height) {                newRow = 0;                }                if(newCol < 0 || newCol >=width) {                newCol = 0;                }                index1 = newRow * width + newCol;                ta1 = (inPixels[index1] >> 24) & 0xff;                        tr1 = (inPixels[index1] >> 16) & 0xff;                        tg1= (inPixels[index1] >> 8) & 0xff;                        tb1 = inPixels[index1] & 0xff;                        if(tr1 == backgroundColor.getRed() && tg1 == tb1) {                        erosion = true;                        break;                        }                }                if(erosion){                break;                }                }                                if(erosion) {                tr = tg = tb = backgroundColor.getRed();                } else {                tr = tg = tb = 255 - backgroundColor.getRed();                }                outPixels[index] = (ta << 24) | (tr << 16) | (tg << 8) | tb;        }        }        setRGB( dest, 0, 0, width, height, outPixels );        return dest;}}