图像形态学2——膨胀和腐蚀、开闭操作以及顶帽和黑帽运算与梯度运算

形态学

形态学(morphology)常应用在生物学中，研究动植物的形态和结构；

图像形态学即是数学形态学（Mathematical morphology），这门学科以格伦理论和拓扑学为基础构建而成，并致力于研究数字图像的分析与处理技术；其中心内容是数学形态学图像处理的基础理论。

常用的图像形态学运算包括：侵蚀、膨胀、开运算、闭运算、骨架抽取、极线侵蚀、中 hit 不 hit 变换、Top-hat 变换、颗粒分析以及流域变换等；

膨胀、腐蚀、开、闭运算是数学形态学最基本的变换 。

• 膨胀：把二值图像各1像素连接成分的边界扩大一层（填充边缘或0像素内部的孔）；
  膨胀操作会扩大（粗化）图像中物体的轮廓，可以用来弥补（填充）物体间的孔洞，强化离散点，代价是导致物体的面积比原来的面积要大。

• 腐蚀：把二值图像各1像素连接成分的边界点去掉从而缩小一层（可提取骨干信息，去掉毛刺，去掉孤立的0像素）；
  腐蚀操作会收缩（细化）图像中物体的轮廓，可以用来断开（分离）物体间的连接，消除离散点，代价是导致物体的面积比原来的面积要小。

• 开：先腐蚀再膨胀，可以去掉目标外的孤立点

• 闭：先膨胀再腐蚀，可以去掉目标内的孔。

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