matlab学习笔记（十四）---形态学应用

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本文介绍了MATLAB中四种重要的图像处理方法：查找表操作、形态重构、距离变换和极值处理。通过具体例子展示了如何使用makelut进行查找表修改，imreconstruct进行形态重构，bwdist计算距离矩阵，以及如何找到图像的局部极大值和极小值。

1、查找表操作

函数：makelut

例1：通过查找表修改图中包含的文本

lut = makelut('sum(x(:)) == 4',2);
BW = imread('text.png');
BW2 = applylut(BW,lut);
subplot(121),imshow(BW),title('原始图像');
subplot(122),imshow(BW2),title('查找表修改图像');

效果图如下：

2、形态重构

函数：imreconstruct

3、距离变换

函数：bwdist

例2：求图像的距离矩阵

bw = zeros(5,5); bw(2,2) = 1; bw(4,4) = 1
[D,L] = bwdist(bw)

结果如下：

bw =
     0     0     0     0     0
     0     1     0     0     0
     0     0     0     0     0
     0     0     0     1     0
     0     0     0     0     0

D =
    1.4142    1.0000    1.4142    2.2361    3.1623
    1.0000         0    1.0000    2.0000    2.2361
    1.4142    1.0000    1.4142    1.0000    1.4142
    2.2361    2.0000    1.0000         0    1.0000
    3.1623    2.2361    1.4142    1.0000    1.4142

L =
     7     7     7     7     7
     7     7     7     7    19
     7     7     7    19    19
     7     7    19    19    19
     7    19    19    19    19

例3：对图像的各种类型的距离矩阵进行比较

bw = zeros(200,200); bw(50,50) = 1; bw(50,150) = 1;
bw(150,100) = 1;
D1 = bwdist(bw,'euclidean');
D2 = bwdist(bw,'cityblock');
D3 = bwdist(bw,'chessboard');
D4 = bwdist(bw,'quasi-euclidean');
figure
subplot(2,2,1), subimage(mat2gray(D1)), title('Euclidean')
hold on, imcontour(D1)
subplot(2,2,2), subimage(mat2gray(D2)), title('City block')
hold on, imcontour(D2)
subplot(2,2,3), subimage(mat2gray(D3)), title('Chessboard')
hold on, imcontour(D3)
subplot(2,2,4), subimage(mat2gray(D4)), title('Quasi-Euclidean')
hold on, imcontour(D4)

效果图如下：

4、图像的极值处理方法

例4：对简单图像的矩阵求解局部极大值和极小值

A = 10*ones(10,10);
A(2:4,2:4) = 22; 
A(6:8,6:8) = 33; 
A(2,7) = 44;
A(3,8) = 45;
A(4,9) = 44;
regmax = imregionalmax(A)

结果如下：

regmax =
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     1     1     1     0     0     0     0     0     0
     0     1     1     1     0     0     0     1     0     0
     0     1     1     1     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     1     1     1     0     0
     0     0     0     0     0     1     1     1     0     0
     0     0     0     0     0     1     1     1     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0

例5：找到矩阵中数值大于其邻域像素值2个单位的局部最大值

B=imextendedmax(A,2)

结果如下：

B =
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     1     1     1     0     0     1     0     0     0
     0     1     1     1     0     0     0     1     0     0
     0     1     1     1     0     0     0     0     1     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     1     1     1     0     0
     0     0     0     0     0     1     1     1     0     0
     0     0     0     0     0     1     1     1     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0

例6：寻找图像中灰度变化大于15的极大值

原始图像：

A =
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
10 22 22 22 10 10 44 10 10 10
10 22 22 22 10 10 10 45 10 10
10 22 22 22 10 10 10 10 44 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
10 10 10 10 10 33 33 33 10 10
10 10 10 10 10 33 33 33 10 10
10 10 10 10 10 33 33 33 10 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

 B=imhmax(A,15)

结果如下：

B =
    10    10    10    10    10    10    10    10    10    10
    10    10    10    10    10    10    30    10    10    10
    10    10    10    10    10    10    10    30    10    10
    10    10    10    10    10    10    10    10    30    10
    10    10    10    10    10    10    10    10    10    10
    10    10    10    10    10    18    18    18    10    10
    10    10    10    10    10    18    18    18    10    10
    10    10    10    10    10    18    18    18    10    10
    10    10    10    10    10    10    10    10    10    10
    10    10    10    10    10    10    10    10    10    10

例7：imimposemin函数