形态学运算

对称集
设有一幅图像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Bv
9.2 基本概念

腐蚀
腐蚀是一种消除边界点，使边界向内部收缩的过程。 可以用来消除小且无意义的物体。一般意义的腐蚀概 念定义为:X用B来腐蚀，写成：
E XB {x | ( B) x X }

噪声滤除
边界提取 区域填充
将开启和闭合运算结合起来可以构
用一个结构元素腐蚀 X ，再求取腐
成形态学滤波器。

蚀的结果和X的差集就可以得到边界

区域骨架提取（细化）
第九章 二值形态学运算
1. 2. 3. 4.
引言 几个基本概念 开启和闭合运算 形态学运算的主要用途
9.1 引言

形态学运算是针对二值图像依据数学形态学
(Mathematical Morphology)的集合论方法发
展起来的图像处理方法。

形态学的用途主要是获取物体拓扑和结果信息， 它通过物体和结构元素相互作用的某些运算， 得到物体更本质的形态。
素的大小、内容以及逻辑运算的性质。几种简单对
称结构元素（圆形、方形、菱形）如图所示：
9.2 基本概念

元素
设有一幅图像X，若点a在X的区域以内，则称a为X的元
素，记作a∈X：

包含
设有两幅图像B，X。对于B中所有的元素ai，都有 ai∈X，则称B包含于X，记作BX：
9.2 基本概念

B击中X（hit）
也就是说，由B对X腐蚀所产生的二值图像E是满足以下 条件的点x的集合：如果B的原点平移到点x后，那么B
将完全包含于X中。
9.2 基本概念
9.2 基本概念

如果B不是对称的，则X被B腐蚀的结果和X被 Bv
腐蚀的结果不同
9.2 基本概念

拿B的中心点与X上的点对应，如果B上的所有点 都在X的范围内，则保留，否则去掉。

补集
设有一幅图像X，所有X区域以外的点构成的集合称为X 的补集，记作Xc 。
9.2 基本概念
9.2 基本概念

结构元素（structure element）
设有两幅图像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，又被形象地称做刷子。 结构元素通常都是一些比较小的图像。
9.2 基本概念
V
9.2 基本概念
9.2 基本概念
9.3 开启运算和闭合运算

开启运算
腐蚀和膨胀不是互逆运算，所以可以级联使用。 先腐蚀后膨胀的过程称为开运算。用来消除小物 体、在纤细点处分离物体、平滑较大物体的边界 的同时并不明显改变其面积。 X用B来开启写成：
OPEN( X ) X B ( XB) B
设有两幅图像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X，记作B↑X： B不击中X（miss） 设有两幅图像B，X。若不存在任何一个点，它既是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X， 记作B∩X=Ф，其中∩是集合运算相交的符号，Ф表示空 集

9.2 基本概念
9.2 基本概念

膨胀可以看做是腐蚀的对偶运算，其定义是：把 结构元素B做关于原点的映射B V ，再平移a后得到 Ba，若 B V与X的交集不为空，我们记下这个B的原 点a，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。
D X B {a | [(B )a X ] }
9.3 开启运算和闭合运算
9.3 来自百度文库启运算和闭合运算

闭运算
先膨胀后腐蚀的过程称为闭运算。用来填充物体内细
小空洞、连接邻近物体、平滑其边界的同时并不明显
改变其面积。 X用B来闭合，写成
CLOSE( X ) X B ( X B)B
9.3 开启运算和闭合运算
X B
9.4 形态学运算的主要用途
9.1 引言

它在图像处理中的应用主要是
1. 利用形态学的基本运算，对图像进行观察和处
理，从而达到改善图像质量的目的；
2.描述和定义图像的各种几何参数和特征，如面
积，周长，连通度，颗粒度，骨架和方向性。
9.1 引言

通常形态学图像处理表现为一种邻域运算形式，一
种特殊定义的邻域称之为“结构元素”（Structure Element），在每个象素位置上它与二值图像对应的 区域进行特定的逻辑运算，逻辑运算的结果为输出 图像的相应象素。形态学运算的效果取决于结构元