【数字图像处理】实验五形态学图像处理

谁践踏了优雅 2022-10-15 12:58 367阅读 0赞

### 实验五 形态学图像处理 ###

*  1 实验目的
 *  2 实验环境
 *  3 实验内容
 *  4 实验心得

# 1 实验目的 #

1、了解形态学的基本理论和方法。  
2、掌握对图像进行膨胀、腐蚀的方法。  
3、掌握开闭运算。

# 2 实验环境 #

matlab

# 3 实验内容 #

> 1、采用形态学处理方法实现图像去噪。

%（1）lab51.m
    close all;
    clear;
    clc;
    I=imread('lab51.jpeg');
    I=rgb2gray(I);
    I=im2bw(I);
    I=double(I);
    
    J1=imnoise(I,'salt & pepper',0.02); %椒盐噪声
    
    se=strel('disk',1);
    % se=[0 1 0;1 1 1;0 1 0];
    se.Neighborhood
    
    %去掉黑噪声
    J2=imdilate(J1,se);
    J2=imerode(J2,se);
    %二值反转，去掉白噪声
    J3=imcomplement(J2);
    % J2=dilation(J2,se);
    % J2=erosion(J2,se);
    J3=dilation(J3,se.Neighborhood);
    J3=erosion(J3,se.Neighborhood);
    %二值反转
    J4=imcomplement(J3);
    
    figure('NumberTitle','off','name','形态学处理去噪'),
    subplot(2,3,1);imshow(I);title('原始图像','FontName','宋体');
    subplot(2,3,2);imshow(J1);title('添加噪声','FontName','宋体');
    subplot(2,3,4);imshow(J2);title('去除黑噪声','FontName','宋体');
    subplot(2,3,5);imshow(J3);title('去除白噪声','FontName','宋体');
    subplot(2,3,6);imshow(J4);title('去噪后的图像','FontName','宋体');

%（2）自定义图像膨胀函数dilation.m
    function j=dilation(i,se)
    
    [w,h]=size(se);
    % i=padarray(i,[w-1 h-1],'symmetric');
    [width,height]=size(i);
    
    %  j=zeros(width,height);
    j=i;
    
    for row=1:width-(w-1)
        for col=1:height-(h-1)
            mark=i(row:row+(w-1),col:col+(h-1));
            temp=se.*mark;
            if sum(temp(:))>0 %只要卷积结果中有非零元素，则将输出图像的对应位置赋值1
                j(row+floor((w-1)/2),col+floor((h-1)/2))=1;
            else
                j(row+floor((w-1)/2),col+floor((h-1)/2))=0;
            end
        end
    end

%（3）自定义图像腐蚀函数erosion.m
    function j=erosion(i,se)
    
    [w,h]=size(se);
    % i=padarray(i,[w-1 h-1],'symmetric');
    [width,height]=size(i);
     j=zeros(width,height);
     
    count_1=0;
    for x=1:w
        for y=1:h
            if se(x,y)==1
                count_1=count_1+1;
            end
        end
    end
    
    for row=1:width-(w-1)
        for col=1:height-(h-1)
            mark=i(row:row+(w-1),col:col+(h-1));
            temp=mark.*se;
            count=0;
            for x=1:w
                for y=1:h
                    if temp(x,y)~=0
                        count=count+1;
                    end
                end
            end
            %比较结构元素与c中的1的数量，如果一样多，则该点的值为1
             if count==count_1
                 j(row+floor((w-1)/2),col+floor((h-1)/2))=1;
             else
                 j(row+floor((w-1)/2),col+floor((h-1)/2))=0;
             end
        end
    end

![形态学处理去噪][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NzE0NTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

> 2、对图像分割实验（实验四）得到的分割结果进行形态学处理，对肺部区域的空洞进行填充。

%主函数lab52.m
    close all;
    clear;
    clc;
    I=imread('lab52.tif');
    
    se=strel('disk',7);
    se.Neighborhood
    
    J1=dilation(I,se.Neighborhood);
    J1=erosion(J1,se.Neighborhood);
    figure('NumberTitle','off','name','形态学处理去噪'),
    subplot(1,2,1);imshow(I);title('原始图像','FontName','宋体');
    subplot(1,2,2);imshow(J1);title('填补空洞','FontName','宋体');

![填充肺部空洞][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NzE0NTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 4 实验心得 #

进一步理解了形态学处理图像的方法，实现了图像的膨胀、腐蚀以及开闭运算等操作。实验中没有直接自定义开闭运算函数，在操作过程中，使用同一结构元素对图像先膨胀后腐蚀，相当于闭运算

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NzE0NTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221014/b7dadc8a388a456ea256d25070af2245.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NzE0NTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221014/475e62ac55444cd092d18130c9fd8c89.png