MATLAB函数处理图像实现膨胀腐蚀
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MATLAB 函数处理图像实现膨胀腐蚀
一、实验目的
1、了解二值形态学的基本运算
2、掌握二值图像膨胀、腐蚀的基本方法
3、编程实现膨胀、腐蚀
二、实验要求
1、使用imdilate 函数进行图像膨胀，并观察膨胀后图像的变化。
2、使用imerode 函数进行图像腐蚀，观察腐蚀后的图像变化情况。
三、实验原理
膨胀：将与物体接触的所有背景点合并到该物体中，使边界向外部扩张的过程。利用它可以填补物体中的空洞。B 对X 膨胀所产生的二值图像D 是满足以下条件的点（x,y ）的集合:如果B 的原点平移到点（x,y ），那么它与X 的交集非空。 数学表达式：B A C ⊕=
腐蚀：一种消除边界点，使边界向内部收缩的过程。利用它可以消除小而且无意义的物体。B 对X 腐蚀所产生的二值图像E 是满足以下条件的点（x,y)的集合：如果B 的原点平移到点（x,y ），那么B 将完全包含于X 中。数学表达式：B A C Θ=
膨胀处理：一种消除边界点，使边界点向内部收缩的过程。
腐蚀处理：将与物体接触的所有背景点合并到该物体中，使边界向外部扩张的过程。
四、实验步骤
1.图像膨胀的Matlab 实现：
可以使用imdilate 函数进行图像膨胀,imdilate 函数需要两个基本输入参数，即待处理的输入图像和结构元素对象。结构元素对象可以是strel 函数返回的对象，也可以是一个自己定义的表示结构元素邻域的二进制矩阵。此外，
imdilate还可以接受两个可选参数：PADOPT(padopt) ——影响输出图片的大小、PACKOPT(packopt).——说明输入图像是否为打包的二值图像(二进制图像)。
步骤1，首先创建一个包含矩形对象的二值图像矩阵。
>> BW=zeros(9,10);
>> BW(4:6,4:7) =1
BW =
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 1 1 1 0 0 0
0 0 0 1 1 1 1 0 0 0
0 0 0 1 1 1 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
步骤2，使用一个3×3的正方形结构元素对象对创建的图像进行膨胀。
>> SE=strel('square',3)
SE =
Flat STREL object containing 9 neighbors.
Neighborhood:
1 1 1
1 1 1
1 1 1
步骤3，将图像BW和结构元素SE传递给imdilate函数。
>> BW2=imdilate(BW,SE)
BW2 =
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
步骤4，显示结果。
>> imshow(BW,'notruesize')
>> imshow(BW2,'notruesize')
2.图像腐蚀的Matlab实现：
可以使用imerode函数进行图像腐蚀。imerode函数需要两个基本输入参数：待处理的输入图像以及结构元素对象。此外，imerode函数还可以接受3个可选参数：PADOPT(padopt) ——影响输出图片的大小、PACKOPT(packopt).——说明输入图像是否为打包的二值图像(二进制图像)。M——指定原始图像的行数。
以下程序示例说明了如何对某一副具体图像进行腐蚀操作，腐蚀前后的效果对比如图末。
步骤1，读取图像cameraman.tif （该图像是Matlab当前目录下自带的图片）>> BW1=imread('cameraman.tif');
步骤2，创建一个任意形状的结构元素对象
>> SE=strel('arbitrary',eye(5));
步骤3，以图像BW1和结构元素SE为参数调用imerode函数进行腐蚀操作。>> BW2=imerode(BW1,SE);
步骤4，显示操作结果
>> imshow(BW1)
>> figure,imshow(BW2)
五、实验代码及结果
代码：
imerode函数，该函数能够实现二值图像的腐蚀操作；
imdilate函数，该函数能够实现二值图像的膨胀操作；
bw=imread(‘d:\image1’)
bw=rgb2gray(bw)
se1=strel(‘disk’,11);
se2=strel(‘line’,11,90);
bw2= imdilate(bw,se2);
bw1=imerode(bw,se1);
imshow(bw),title(‘原图’)
figure,imshow(bw2), title(‘膨胀后的图像’)
figure,imshow(bw1), title(‘腐蚀后的图像’)
结果：
原图膨胀后的图像
腐蚀后的图像
六、实验心得体会
通过本次的实验，我了解了二值形态学的基本运算，掌握了二值图像膨胀、腐蚀的基本方法，并且会运用编程实现膨胀、腐蚀，本次的实验目的已经完成，意识到在以后的生活中要了解做事情的目的，注重每一个与细节，认真思考遇到的所有问题，提高自己各方面的能力。感谢尹强老师教会我们理论与实践知识，也让我明白了什么是学习，怎么样学习，为以后的生活奠定的基础与指引了方向。