ElektroPrůmysl.cz, leden 2012

46 ElektroTrh.cz, leden 2012 Základní principy strojového vidění – 8. díl Morfologická filtrace Morfologická filtrace obrazu pracuje s obrazy jako s bodovými množinami a používané postupy se dosti liší od dříve popisovaných principů konvoluce. Pro je- jí popis se obvykle používá teorie množin a topolo- gie, my se zde však pokusíme přiblížit vše srozumitel- nějšími prostředky Booleovy algebry. Při morfologických transformacích nepracujeme s konvolučním jádrem, ale s tzv. strukturním elemen- tem a výsledný pixel je výsledkem (logické) operace mezi množinou mřížky strukturního elementu a množinou bodů zdrojového obrazu, ležících pod body strukturního elementu. Morfologické transfor- mace lze provádět i s barevnými obrazy, nejdříve se ale zaměříme na operace s obrazy binárními. Mezi základní operace binární morfologie patří: • dilatace • eroze • otevření • uzavření • transformace tref či miň (hit and miss) • ztenčení • ztluštění • morfologická detekce vnitřního obrysu • morfologická detekce vnějšího obrysu Binární morfologie Binární morfologie pracuje s binárními obrazy (tj. se čtvercovými diskrétními bodovými mřížkami). Na začátku tedy již máme vstupní binární obraz, na kte- rém jsou jednotlivé černé objekty na bílém pozadí. Morfologické transformace pakmění tvar nebo struktu- ru (objekty se zvětšují, zmenšují, spojují, rozdělují nebo tříští na další objekty atd.) objektů. Můžeme je využít např. k odstranění nežádoucí informace z obrazu, která vzniká např. při prahování (o kterém již víme, že je znač- ně problematickou operací). Při morfologických transformacích budeme pro- vádět logické operace mezi hodnotami buněk struk- turního elementu a pixely s pozicemi příslušnými těmto buňkám. Dilatace Dilatace eliminuje izolované díry v objektech a rozšiřuje obrysy objektů na úkor okolního pozadí. Jestliže se pod jakoukoliv jedničkovou buňkou struk- turního elementu nachází černý pixel, pak výsledkem operace je černý pixel. Eroze Eroze eliminuje izolované pixely na pozadí a ubírá obrysy objektů. Černý pixel je výsledkem operace jen tehdy, když jsou černé pixely současně pod všemi jedničkovými buňkami strukturního elementu, ve všech ostatních případech je výsledkem bílý pixel. Strukturní elementy o velikosti 3x3 body s konekti- vitou na osm a na čtyři okolní pixely. Strukturní elementy o velikosti 3x3 body s konekti- vitou na čtyři okolní pixely. Postupná dilatace objektu strukturním elementem s konektivitou na osm okolních pixelů. Strukturní elementy o velikosti 3x3 body s konekti- vitou na osm a na čtyři okolní pixely. Postupná eroze objektu strukturním elementem s konektivitou na osm okolních pixelů. VIZUALIZACE A KOMUNIKACE