??? 一般圖像處理是針對(duì)圖像做形狀的改變，而形態(tài)處理則是對(duì)圖像進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的改變，而常見(jiàn)的形態(tài)處理就是針對(duì)二值圖像（圖像中的任何像素灰度值不是0就是255）的膨脹(Dilation)、腐蝕（Erosion）、開(kāi)運(yùn)算（先腐蝕再膨脹）、閉運(yùn)算（先膨脹再腐蝕）。

注意：如果對(duì)灰度圖進(jìn)行膨脹、腐蝕等，會(huì)起到增強(qiáng)圖像對(duì)比度的效果

一、理論：

膨脹(dilation、dilation_rectangle1、dilation_circle)-增加像素：

? ? ? ? 把結(jié)構(gòu)元素B的中心元素（origin）掃描圖像的每一個(gè)像素，用結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像做“或”操作，即結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像的重合部分只要有黑色(0)，則結(jié)構(gòu)元素的中心點(diǎn)所在的二值圖像灰度值就為黑色(0);
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? ? ? ? 如圖所示：左邊是需要被處理的圖像X(二值圖像，我們針對(duì)的是黑點(diǎn))，中間是結(jié)構(gòu)元素B，右邊是膨脹處理之后的圖像。膨脹的方法是：拿B的中心點(diǎn)在X上從左到右，從上到下滑動(dòng)，只要B上的黑點(diǎn)與X上的黑點(diǎn)有重合，則就將B的中心點(diǎn)所在位置的圖像像素值置為黑；右邊是膨脹后的結(jié)果?？梢钥闯觯╔的所有范圍，就像X膨脹了一圈似的。

腐蝕（erosion、erosion_rectangle1、erosion_circle）-減少像素：

? ? ? ?把結(jié)構(gòu)元素B的中心元素（origin）掃描圖像的每一個(gè)像素，用結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像做“與”操作，即結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像的重合部分全都為黑色(0)，則結(jié)構(gòu)元素的中心點(diǎn)所在的二值圖像灰度值才為黑色(0)；換而言之，兩者重合部分只要有白色(1)則結(jié)構(gòu)元素的中心點(diǎn)所在的二值圖像灰度值就為白色(1)。

? ? ? ?如圖所示：左邊是被處理的圖像X(二值圖像，我們針對(duì)的是黑點(diǎn))，中間是結(jié)構(gòu)元素B，那個(gè)標(biāo)有origin的點(diǎn)是中心點(diǎn)，即當(dāng)前處理元素的位置。腐蝕的方法是：拿B的中心點(diǎn)在X上從左到右，從上到下滑動(dòng)，如果結(jié)構(gòu)元素B與二值圖像X有空白交集，則將B的中心點(diǎn)所在的二值圖像黑點(diǎn)去掉(變?yōu)榘住?)。

膨脹和腐蝕主要用途：

• 
  

• 刪除噪聲

• 
  

• 圖中個(gè)別原素的隔離與不同原素的連接

• 
  

• 尋找圖中濃密點(diǎn)與空洞

注：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)矩形或圓形進(jìn)行等比例擴(kuò)大或縮小要用上面的算子，擴(kuò)展比例為3:1，例：dilation_rectangle1 (RegionTrans, RegionDilation, 3, 3) 為對(duì)標(biāo)準(zhǔn)矩形區(qū)域RegionTrans的長(zhǎng)和寬方向各增加一個(gè)像素

開(kāi)運(yùn)算（opening_rectangle1等）-減少像素：先進(jìn)行腐蝕，然后再膨脹

? ? ? ?如圖所示：左邊是被處理的圖像X(二值圖像，我們針對(duì)的是黑點(diǎn))，右邊是結(jié)構(gòu)元素B，下面的兩幅圖中左邊是腐蝕后的結(jié)果；右邊是在此基礎(chǔ)上膨脹的結(jié)果?？梢钥吹?，原圖經(jīng)過(guò)開(kāi)運(yùn)算后，一些孤立的小點(diǎn)被去掉了。一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)運(yùn)算能夠去除孤立的小點(diǎn)、毛刺和小橋(即連通兩塊區(qū)域的小點(diǎn))，而總的位置和形狀不變。這就是開(kāi)運(yùn)算的作用。要注意的是，如果B是非對(duì)稱的，進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算時(shí)要用B的對(duì)稱集Bv膨脹，否則，開(kāi)運(yùn)算的結(jié)果和原圖相比要發(fā)生平移。

閉運(yùn)算（closing_rectangle1等）-增加像素：先進(jìn)行膨脹，然后進(jìn)行腐蝕

? ? ? ?左邊是被處理的圖像X(二值圖像，我們針對(duì)的是黑點(diǎn))，右邊是結(jié)構(gòu)元素B，下面的兩幅圖中左邊是膨脹后的結(jié)果，右邊是在此基礎(chǔ)上腐蝕的結(jié)果可以看到，原圖經(jīng)過(guò)閉運(yùn)算后，斷裂的地方被彌合了。一般來(lái)說(shuō)，閉運(yùn)算能夠填平小湖(即小孔)，彌合小裂縫，而總的位置和形狀不變，比如在OCR字符識(shí)別、車牌識(shí)別等地方，需要對(duì)激光點(diǎn)打印的字體或有一些缺陷的字體進(jìn)行閉運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)連接。同樣要注意的是，如果B是非對(duì)稱的，進(jìn)行閉運(yùn)算時(shí)要用B的對(duì)稱集Bv膨脹，否則，閉運(yùn)算的結(jié)果和原圖相比要發(fā)生平移。
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注意：
1）要與原圖像的像素點(diǎn)作比較，新增或去掉的像素點(diǎn)不算。
2）上面我們介紹的是對(duì)二值化圖像的處理。如果是對(duì)灰度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，則膨脹和閉運(yùn)算會(huì)使灰度圖像變亮，腐蝕和開(kāi)運(yùn)算會(huì)使灰度圖像變暗，這點(diǎn)大家注意下。
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總結(jié)：

1）結(jié)構(gòu)元素的形狀（圓形，矩形）一般隨著要處理的區(qū)域形狀（圓形、矩形等）的不同而有所不同。比如圓形的結(jié)構(gòu)元素對(duì)圓形區(qū)域的腐蝕、膨脹效果會(huì)更好。
2）結(jié)構(gòu)元素的半徑或邊長(zhǎng)越大，則膨脹、腐蝕效果越強(qiáng)。
3）如果想增加像素，用膨脹或閉運(yùn)算；如果想減少像素，用腐蝕或開(kāi)運(yùn)算。區(qū)別在于膨脹和腐蝕的度要大于閉運(yùn)算和開(kāi)運(yùn)算。
4）形態(tài)學(xué)對(duì)二值化區(qū)域是改變形狀，而對(duì)灰度圖像是改變圖像明暗。
5）開(kāi)運(yùn)算一般適合去除邊緣毛刺、孔洞等，如果需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圓形或矩形區(qū)域四周進(jìn)行等比例擴(kuò)大或縮小，可以使用算子dilation_rectangle1、erosion_rectangle1、dilation_circle、erosion_circle算子。

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