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一、简介

一般图像处理是针对图像做形状的改变，而形态处理则是对图像进行结构性的改变，而常见的形态处理就是针对二值图像（图像中的任何像素灰度值不是0就是255）的膨胀(Dilation)、腐蚀（Erosion）、开运算（先腐蚀再膨胀）、闭运算（先膨胀再腐蚀）。

注意：如果对灰度图进行膨胀、腐蚀等，会起到增强图像对比度的效果。

1 理论：

1.1 膨胀(dilation、dilation_rectangle1、dilation_circle)-增加像素： 把结构元素B的中心元素（origin）扫描图像的每一个像素，用结构元素与其覆盖的二值图像做“或”操作，即结构元素与其覆盖的二值图像的重合部分只要有黑色(0)，则结构元素的中心点所在的二值图像灰度值就为黑色(0); 如图所示：左边是需要被处理的图像X(二值图像，我们针对的是黑点)，中间是结构元素B，右边是膨胀处理之后的图像。膨胀的方法是：拿B的中心点在X上从左到右，从上到下滑动，只要B上的黑点与X上的黑点有重合，则就将B的中心点所在位置的图像像素值置为黑；右边是膨胀后的结果。可以看出，它包括X的所有范围，就像X膨胀了一圈似的。 1.2 腐蚀（erosion、erosion_rectangle1、erosion_circle）-减少像素： 把结构元素B的中心元素（origin）扫描图像的每一个像素，用结构元素与其覆盖的二值图像做“与”操作，即结构元素与其覆盖的二值图像的重合部分全都为黑色(0)，则结构元素的中心点所在的二值图像灰度值才为黑色(0)；换而言之，两者重合部分只要有白色(1)则结构元素的中心点所在的二值图像灰度值就为白色(1)。 如图所示：左边是被处理的图像X(二值图像，我们针对的是黑点)，中间是结构元素B，那个标有origin的点是中心点，即当前处理元素的位置。腐蚀的方法是：拿B的中心点在X上从左到右，从上到下滑动，如果结构元素B与二值图像X有空白交集，则将B的中心点所在的二值图像黑点去掉(变为白—1)。 膨胀和腐蚀主要用途： 删除噪声 图中个别原素的隔离与不同原素的连接 寻找图中浓密点与空洞 注：对标准矩形或圆形进行等比例扩大或缩小要用上面的算子，扩展比例为3:1，例：dilation_rectangle1 (RegionTrans, RegionDilation, 3, 3) 为对标准矩形区域RegionTrans的长和宽方向各增加一个像素 1.3 开运算（opening_rectangle1等）-减少像素：先进行腐蚀，然后再膨胀 如图所示：左边是被处理的图像X(二值图像，我们针对的是黑点)，右边是结构元素B，下面的两幅图中左边是腐蚀后的结果；右边是在此基础上膨胀的结果。可以看到，原图经过开运算后，一些孤立的小点被去掉了。一般来说，开运算能够去除孤立的小点、毛刺和小桥(即连通两块区域的小点)，而总的位置和形状不变。这就是开运算的作用。要注意的是，如果B是非对称的，进行开运算时要用B的对称集Bv膨胀，否则，开运算的结果和原图相比要发生平移。 1.4 闭运算（closing_rectangle1等）-增加像素：先进行膨胀，然后进行腐蚀 左边是被处理的图像X(二值图像，我们针对的是黑点)，右边是结构元素B，下面的两幅图中左边是膨胀后的结果，右边是在此基础上腐蚀的结果可以看到，原图经过闭运算后，断裂的地方被弥合了。一般来说，闭运算能够填平小湖(即小孔)，弥合小裂缝，而总的位置和形状不变，比如在OCR字符识别、车牌识别等地方，需要对激光点打印的字体或有一些缺陷的字体进行闭运算，实现连接。同样要注意的是，如果B是非对称的，进行闭运算时要用B的对称集Bv膨胀，否则，闭运算的结果和原图相比要发生平移。 注意： 1）要与原图像的像素点作比较，新增或去掉的像素点不算。 2）上面我们介绍的是对二值化图像的处理。如果是对灰度图像进行形态学处理，则膨胀和闭运算会使灰度图像变亮，腐蚀和开运算会使灰度图像变暗，这点大家注意下。

总结：

1）结构元素的形状（圆形，矩形）一般随着要处理的区域形状（圆形、矩形等）的不同而有所不同。比如圆形的结构元素对圆形区域的腐蚀、膨胀效果会更好。 2）结构元素的半径或边长越大，则膨胀、腐蚀效果越强。 3）如果想增加像素，用膨胀或闭运算；如果想减少像素，用腐蚀或开运算。区别在于膨胀和腐蚀的度要大于闭运算和开运算。 4）形态学对二值化区域是改变形状，而对灰度图像是改变图像明暗。 5）开运算一般适合去除边缘毛刺、孔洞等，如果需要对标准圆形或矩形区域四周进行等比例扩大或缩小，可以使用算子dilation_rectangle1、erosion_rectangle1、dilation_circle、erosion_circle算子。

二、源代码

function varargout = x(varargin)% X M-file for x.fig%      X, by itself, creates a new X or raises the existing%      singleton*.%%      H = X returns the handle to a new X or the handle to%      the existing singleton*.%%      X('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local%      function named CALLBACK in X.M with the given input arguments.%%      X('Property','Value',...) creates a new X or raises the%      existing singleton*.  Starting from the left, property value pairs are%      applied to the GUI before x_OpeningFcn gets called.  An%      unrecognized property name or invalid value makes property application%      stop.  All inputs are passed to x_OpeningFcn via varargin.%%      *See GUI Options on GUIDE's Tools menu.  Choose "GUI allows only one%      instance to run (singleton)".%% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES% Edit the above text to modify the response to help x% Last Modified by GUIDE v2.5 09-May-2015 21:14:09% Begin initialization code - DO NOT EDITgui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...                   'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...                   'gui_OpeningFcn', @x_OpeningFcn, ...                   'gui_OutputFcn',  @x_OutputFcn, ...                   'gui_LayoutFcn',  [] , ...                   'gui_Callback',   []);if nargin && ischar(varargin{   1})    gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{   1});endif nargout    [varargout{   1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{   :});else    gui_mainfcn(gui_State, varargin{   :});end% End initialization code - DO NOT EDIT% --- Executes just before x is made visible.function x_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)% This function has no output args, see OutputFcn.% hObject    handle to figure% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)% varargin   command line arguments to x (see VARARGIN)% Choose default command line output for xhandles.output = hObject;% Update handles structureguidata(hObject, handles);% UIWAIT makes x wait for user response (see UIRESUME)% uiwait(handles.figure1);% --- Outputs from this function are returned to the command line.function varargout = x_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);% hObject    handle to figure% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)% Get default command line output from handles structurevarargout{   1} = handles.output;% --- Executes on button press in pushbutton_DK.function pushbutton_DK_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject    handle to pushbutton_DK (see GCBO)% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)global im;global f_name;global im_wide;global im_heigh;[filename, pathname]=...    uigetfile({   '*.jpg'},'选择图片');str = [pathname, filename];f_name=filename;im = imread(str);[im_wide im_heigh]=size(im);axes( handles.axes_orig);imshow(im);title('输入图片')set(handles.edit_TP,'string',f_name);str1=int2str(im_wide);str2='X';str3=int2str(im_heigh);Str=[str1,str2,str3];set(handles.edit_DX,'string',Str);% --- Executes on button press in pushbutton_CZ.function pushbutton_CZ_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject    handle to pushbutton_CZ (see GCBO)% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)global im;axes( handles.axes_orig);imshow(im);title('重载图片')% --- Executes on button press in pushbutton_XS.function pushbutton_XS_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject    handle to pushbutton_XS (see GCBO)% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)global im;global BW2;M = imresize ( im ,[256 ,256 ]);%将图像调整256 ×256 ,为了显示方便[h,w,ii]=size(M);if ii==3YT = rgb2gray(M);%将RGB 格式转换为灰度图像else   YT=M;endYT(200:256,:)=0;Z1 = wiener2(YT ,[5 ,5 ]);%2 小波分析去噪%%使用sym4 小波,设定全局阈值去噪%[ THR ,SORH ,KEEPAPP] = ddencmp('den','wv', Z1);X = wdencmp( 'gbl',Z1, 'sym4',2 ,THR ,SORH ,KEEPAPP);[Z1,s] = wavedec2 (X ,2, 'sym4');%进行二层小波分解len = length ( Z1 );%处理分解系数,突出轮廓,弱化细节%for i = 1 :len    if (Z1(i) < 500)        Z1(i) = 0.8*Z1(i);    else        Z1(i) = 0.7*Z1(i);    endendZ = waverec2 (Z1 ,s, 'sym4'); %分解系数重构[cA1,cH1,cV1,cD1]=dwt2(Z,'bior3.7');A1=upcoef2('a',cA1,'bior3.7',1);H1=upcoef2('h',cH1,'bior3.7',1);V1=upcoef2('v',cV1,'bior3.7',1);D1=upcoef2('d',cD1,'bior3.7',1);Z1=uint8(V1);level = graythresh(Z1);BW = im2bw(Z1,level);se=[1;1;1];% 填补缝隙%se90 = strel ('line',3 ,90);se0 = strel ('line',3 ,0);% 膨胀操作%BWsdil = imdilate (BW ,[ se90 ,se0 ]);BWdfill = imfill (BWsdil, 'holes');BWnobord =BWdfill; seD = strel ('diamond',1);BWfinal1 = imerode (BWnobord ,seD);BWfinal1=imclearborder(BWfinal1);BW2=BWfinal1;cc = bwconncomp(BW2);stats = regionprops(cc, 'Area');idx = find([stats.Area] > 100);%%yuan--剔出小目标BW2 = ismember(labelmatrix(cc), idx);axes( handles.axes_res);imshow(BW2);title ('提取缺陷图像'); % --- Executes on button press in pushbutton_TZ.function pushbutton_TZ_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject    handle to pushbutton_TZ (see GCBO)% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)global BW2;Points=regionprops(uint8(BW2),'BoundingBox');WJ_wide=Points.BoundingBox(4);WJ_heigh=Points.BoundingBox(3);str_wide=int2str(WJ_wide);str_heigh=int2str(WJ_heigh);set(handles.edit_JXC,'string',str_wide);set(handles.edit_JXK,'string',str_heigh);c = 0;[ a , b ] = size (BW2);for m1 = 1 : a    for n1 = 1 : b        if BW2 (m1 , n1) > 0        c = c + 1 ;        end    endend

三、运行结果

四、备注

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