Co to jest morfologiczne przetwarzanie obrazu?

Morfologiczne przetwarzanie obrazu to technika modyfikowania pikseli w obrazie. W przypadku obrazu w skali szarości piksele są identyfikowane przez wartości binarne 0 i 1, a proces jest przeprowadzany przy użyciu zaawansowanych algorytmów przetwarzania obrazu lub mniej skomplikowanych matematycznie operacji. Obejmują one erozję i rozszerzenie, a także otwieranie i zamykanie. Celem morfologicznego przetwarzania obrazu jest usunięcie niepożądanych artefaktów z obrazu lub poprawienie jego przejrzystości. Jest stosowany w takich aplikacjach, jak przetwarzanie odcisków palców, przeglądanie zdjęć z teleskopów kosmicznych i analizowanie skanów medycznych.

Obiekt na obrazie jest reprezentowany przez określony zestaw pikseli, zwany pikselami obiektu. Piksele tła są reprezentowane osobno i są białe. Operacja erozji przekształca piksele związane z obwiednią obiektu w piksele w tle, natomiast w przypadku dylatacji graniczące piksele tła są zamieniane na piksele powiązane z obiektem. Przedmioty stają się mniejsze podczas procesu erozji, a podczas rozszerzania powiększają się, a nawet łączą.

Obie operacje można łączyć w morfologiczne przetwarzanie obrazu, więc obraz można edytować, wykonując erozję, a następnie dylatację, co powoduje otwarcie. Włókna i izolowane piksele można usunąć z obiektu w ten sposób, aby wygładzić obraz. Piksele tła można filtrować za pomocą operacji zamykania, która może usuwać dziury i piksele, o których wiadomo, że nie znajdują się we właściwym miejscu. Inna morfologiczna technika przetwarzania obrazu nazywa się szkieletowaniem, podczas której dodatkowe piksele można usunąć, tworząc pojedyncze linie. Jest często używany do przetwarzania odcisków palców.

Aplikacje do przetwarzania obrazu używają kilku reguł do zmiany wizualizacji obrazu lub wykorzystują teorię zbiorów, matematyczną koncepcję, która często jest bardziej wyrafinowana niż wymagana. Zmieniając piksel z obiektu na tło, program bierze pod uwagę tylko piksele powiązane z obiektem. Koncentruje się również na obszarach krawędzi, więc sąsiednie piksele tła są analizowane, zanim można zmienić czarne piksele. Jeśli piksel obiektu ma zostać zmieniony, to więcej niż jeden podobny piksel musi go otaczać, ponieważ usunięcie pikseli na końcu linii może zniekształcić obraz.

Program do przetwarzania obrazu morfologicznego opiera się na idei utrzymywania obiektów w całości. Jeśli zdjęcie piksela spowoduje rozbicie pojedynczego obiektu, program go nie usunie. Technologia przetwarzania obrazu składa się z różnych programów, które umożliwiają odtwarzanie zmian obrazu, cofanie zmian w celu przywrócenia preferowanych konfiguracji oraz analizę wpływu określonych zmian na części obrazu.