Что такое морфологическая обработка изображений?

Морфологическая обработка изображений - это методика изменения пикселей на изображении. В случае изображения в градациях серого пиксели идентифицируются двоичными значениями 0 и 1, и процесс выполняется с использованием либо сложных алгоритмов обработки изображений, либо менее математически сложных операций. К ним относятся эрозия и расширение, а также открытие и закрытие. Целью морфологической обработки изображения является удаление нежелательных артефактов с изображения или повышение его четкости. Он используется в таких приложениях, как обработка отпечатков пальцев, просмотр изображений с космических телескопов и анализ медицинских снимков.

Объект на изображении представлен определенным набором пикселей, называемых объектными пикселями. Фоновые пиксели представлены отдельно и являются белыми. Операция эрозии преобразует пиксели, связанные с границей объекта, в пиксели на фоне, в то время как при расширении граничные пиксели фона заменяются на пиксели, связанные с объектом. Объекты становятся меньше во время процесса эрозии и увеличиваются или даже сливаются во время расширения.

Эти две операции могут быть объединены при обработке морфологического изображения, поэтому изображение можно редактировать, выполняя эрозию и затем расширение, что приводит к открытию. Таким образом, нити и изолированные пиксели могут быть удалены с объекта, чтобы сгладить изображение. Фоновые пиксели могут быть отфильтрованы с помощью операции закрытия, которая может удалить отверстия и пиксели, которые, как известно, не находятся в нужном месте. Другой метод обработки морфологического изображения называется скелетонизацией, во время которого дополнительные пиксели могут быть удалены, чтобы сформировать одиночные линии. Он часто используется для обработки отпечатков пальцев.

Приложения для обработки изображений используют несколько правил для изменения визуализации изображения или используют теорию множеств, математическую концепцию, которая часто является более сложной, чем требуется. При изменении пикселя от объекта к фону программа учитывает только пиксели, связанные с объектом. Он также концентрируется на краевых областях, поэтому соседние пиксели фона анализируются до того, как черные пиксели могут быть изменены. Если пиксель объекта должен быть изменен, то более одного аналогичного пикселя должны быть граничат с ним, так как удаление пикселей в конце строки может исказить изображение.

Программа обработки морфологического изображения основана на идее сохранения целостности объектов. Если удаление пикселя приведет к разрушению одного объекта, программа не удалит его. Технология обработки изображений состоит из различных программ, которые позволяют воспроизводить изменения изображения, перематывать изменения для возврата к предпочтительным конфигурациям и анализировать, как конкретные изменения влияют на части изображения.