Морфологические преобразования изображений




Морфологические преобразования связаны с анализом изображений на основе формы.

Морфологические преобразования осуществляются с помощью фильтров:

· Дилатация (наращивание)

· Эрозия

· Размыкание (открытие)

· Замыкание (закрытие)

· Градиент

· Преобразование Top Hat

· Преобразование Black Hat

Перечисленные фильтры используются для извлечения составляющих изображения, нужных для его представления и описания (границ, остовов, выпуклых оболочек и т.д.).

С помощью морфологии возможен поиск краев объектов на изображении, их анализ и наблюдение присутствующих текстур. Таким образом, использование данных преобразований возможно для сжатия изображений, анализа составляющих компонент, а также для подавления шума. В основном они применяются для повышения качества, сегментации (например, для упрощения представления) и восстановления изображений.

Морфологические операции, чаще всего, применяются к двоичным изображениям, которые получаются после порогового преобразования, и к полутоновым изображениям.

Параметры фильтров:

· Размер (size);

· Итераций (iteration).

Параметр Размер задает окрестность действия фильтра вокруг каждой точки. Параметр Итераций задает количество итераций.

 

1. Фильтр Дилатация увеличивает область изображения, расширяя его пиксели и тем самым способствуя объединению областей изображения, которые были разделены шумом и др.

Изображение после фильтра становится светлее и слегка размытым. То есть темные детали ослабляются или вообще исчезают, что зависит от соотношения их размеров и яркостей с заданными параметрами фильтра.

Это операция определения локального максимума по некоторой окрестности, которая задается структурообразующим элементом.

 

2. Эрозия - это операция, обратная операции дилатация.

Фильтр Эрозия уменьшает область изображения, приводя к истончению пикселей, расширяя и усиливая светлые места на изображении. Суть данного преобразования состоит в том, что нежелательные вкрапления и шумы размываются, а большие и, соответственно, значимые участки изображения изменениям не подвергаются.

Это операция определения локального минимума по некоторой окрестности, которая задается структурообразующим элементом.

3. При использовании преобразования Размыкание ("открытие" или "дилатация эрозии изображения") сначала к изображению применяется эрозия (сужение), а потом дилатация (расширение). При этом изображение может быть как черно-белым, так и полутоновым.

Фильтр удаляет небольшие светлые детали на изображении, сохраняя общую и яркость крупных деталей. Т.е. он сглаживает и удаляет шумы, а также помогает избавиться от маленьких фрагментов, выступающих наружу области вблизи её границы. В основном данное преобразование используется для выравнивания неравномерной освещенности фона изображения.

Размыкание применяется еще и для подсчёта участков на бинарном (черно-белом) изображении. Например, после порогового преобразования какого-либо изображения с помощью данного фильтра можно подсчитать количество частиц, расположенных ближе к друг другу, перед подсчётом участков.

4. При использовании преобразования Замыкание ("закрытие" или "эрозия дилатации изображения") сначала к изображению применяется дилатация (расширение), а потом эрозия (сужение). То есть фильтр удаляет темные детали и делает изображение светлее, а затем уменьшает общую яркость до прежнего уровня, не восстанавливая темные детали. При этом изображение может быть как черно-белым, так и полутоновым.

Фильтр Замыкание удаляет темные детали на изображении, почти не изменяя яркие детали, т.е. сглаживает и удаляет нежелательные шумы. Он помогает замкнуть внутренние отверстия области и устранить заливы вдоль границы области.

5. Фильтр Преобразование Top Hat (преобразование "столбик" или "верх шляпы") вычитает разомкнутое изображение из исходного. Он показывает области, которые светлее остальных, и используется для их изоляции. Он полезен для подчеркивания и усиления деталей на фоне полутонового изображения.

Вы можете использовать преобразования Top Hat и Black Hat вместе для повышения контрастности.

6. Преобразование Black Hat (преобразование "черная шляпа" или "дно шляпы") - это фильтр, который вычитает исходное изображение из замкнутого. По сути он показывает те области, которые оказываются темнее остальных, и используется для их изоляции.

Фильтр Преобразование Black Hat подходит для подчеркивания деталей на полутоновых изображениях, например, при восстановлении изображений и т.д.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-03-17 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: