مورفولوژی

مورفولوژی یا ریخت شناسی

عملگرهای مورفولوژی تصویر، برای دستکاری شکل اشیاء مانند پر کردن، ضخیم کردن و باریک کردن و ... به کار می رود. عملگر های مورفولوژی از سه مفهوم کلی زیر برای تعریف توابع پایه اش استفاده می کند.

• مورفولوژی یا ریخت شناسی
  _ مفاهیم پایه
  _ گسترش
  _ فرسایش
  _ بازکردن
  _ بستن
• عملگر ها در متلب

این سه مفهوم پایه از پوشش تصویر و استراکچر فیلتر مورفولوژی بدست می آید.

مفاهیم پایه

• Hit: اگر استراکچر و تصویر تنها در یک پیکسل مشترک باشند.
• Fill: اگر استراکچر و تصویر کاملا همپوشانی داشته باشند.
• Miss: اگر استراکچر و تصویر هیچ پیکسل مشترکی نداشته باشند.

برای درک بهتر ریخت شناسی باید با عملگر های پایه آن اشنا باشیم که از جمله آنها می توان به موراد زیر اشاره کرد.

عملگر گسترش (Dilation)

اگر A  و B  مجموعه هایی در Z² باشند، گسترش A و B به صورت زیر تعریف می­گردد:

گسترش اشیاء، یک تصویر باینری را بزرگ یا ضخیم تر می­کند که روش و اندازه­ی این ضخیم تر شدن با شکل جزء ساختاری مورد استفاده کنترل می­شود.
کاربردهای عملگر گسترش عبارتند از:

1. پر کردن فاصله ها
2. ضخیم کردن و بزرگ کردن تصویر
3. برجسته کردن جزئیات تصویر

عملگر فرسایش (Erosion)

مفهوم پایه فرسایش به صورت زیر تعریف می شود:

کاربردهای عملگر فرسایش عبارتند از:

1ـ حذف جزئیات تصویر
2ـ فیلترینگ (حذف اشیاء کوچکتر از جزء ساختاری)
3ـ باریک کردن و کوچک کردن تصاویر

عملگر باز کردن (opening)

در این عملگر اول فرسای و سپس گسترش به تصویر اعمال می شود:

کاربردهای عملگر باز کردن عبارتند از:

1ـ هموارتر کردن یک شی­ء
2ـ حذف مسیرها و برآمدگی های باریک
3ـ حذف جزئیات ریز و باریک و گوشه های تصویر.

عملگر بستن (closing)

در این حالت اول برعکس حالت بازکردن اول عملگر گسترش انجام شده و سپس عملگر فرسایش اعمال می شود.

کاربردهای عملگر بستن عبارتند از:

1ـ هموارتر کردن بخش هایی از منحنی
2ـ اتصال شکستگی های باریک
3ـ پر کردن شکاف های کوچک

عملگر های مورفولوژی در متلب

برای درک بصری مفاهیم گفته شده مثالی را در اینجا اورده ایم که با نگاه کردن بر روی نتایج آن می توان کاربرد های ذکر شده را تحلیل کرد.

org_BW = imread('circles.png');
org_BW = imcomplement (org_BW);
se = strel('disk',5);
figure ; imshow (org_BW),title ('org picture')
BW1 = imerode(org_BW,se);
BW2 = imdilate(org_BW,se);
BW3 = imopen(org_BW,se);
BW4 = imclose(org_BW,se);
figure 
subplot 221 ; imshow (BW1),title ('imerode')
subplot 222 ; imshow (BW2),title ('imdilate')
subplot 223 ; imshow (BW3),title ('imopen')
subplot 224 ; imshow (BW4),title ('imclose')

نتایج حاصل از عملگر ها در شکل زیر نشان داده شده است.

عملگر های مورفولوژی به این 4 عملگر پایه خلاصه نمی شود و گستره وسیعی را شامل می شود که می توان به دستورات زیر اشاره کرد.

imtophat
imhitmiss
imskel
imperim
imbothat

اکثر این عملگر ها در تابع bwmorph موجود می باشد.

پست های مرتبط:

انواع تصاویر در متلب کانولوشن و کرولیشن دو بعدی استخراج لبه نویز در تصاویر