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形态学图像处理是计算机视觉中的重要技术。它基于数学形态学理论,使用称为结构元素的小形状来分析和修改图像的几何结构。这种方法特别适用于二值图像处理,能够有效地提取图像特征和去除噪声。
腐蚀运算是形态学的基本操作之一。它通过结构元素在图像上滑动,只有当结构元素完全包含在前景对象内部时,中心像素才保持为前景。这样可以缩小对象边界,消除小的噪声点和细小的突出物,使对象轮廓更加平滑。
膨胀运算是腐蚀的对偶操作。它通过结构元素在图像上滑动,只要结构元素与前景对象有任何重叠,中心像素就设为前景。这样可以扩大对象边界,填充小的孔洞,连接断开的区域,使对象更加完整和连续。
开运算和闭运算是两种复合形态学操作。开运算先进行腐蚀再膨胀,能够消除小的噪声点,平滑对象轮廓,断开狭窄连接。闭运算先膨胀再腐蚀,可以填充小孔洞,连接邻近对象,保持对象大小基本不变。这两种操作在图像预处理中应用广泛。
形态学图像处理在实际应用中非常广泛。它可以用于噪声去除和图像清理,通过开运算消除小噪声点。在特征提取和边缘检测中,形态学操作能够突出重要的结构信息。在医学影像、工业检测、文档处理和计算机视觉等领域,形态学处理都发挥着重要作用,是图像预处理的重要工具。