灰度形態學重建的應用及仿真

摘要：本文利用灰度形態學重構的方法對圖像進行濾波以及將形態學重建與Top-hat相結合檢測眼部血管中的微動脈瘤，取得了較好的效果。

關鍵詞：形態學；開重建；結構元素

中圖分類號：TG441 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 14-0070-01

一、引言

數學形態學是以形態為基礎對圖像進行分析的數學工具，已經廣泛的應用于數字圖像處理、生物醫學、信號處理、模式識別等領域，在圖像處理當中，初期的數學形態學主要應用于二值圖像，即二值形態學，近些年人們將二值形態學擴展到灰度空間，使得形態學方法不僅可以用于處理二值圖像，也可以用于處理灰度圖像，并逐步形成了灰度形態學。

二、開重建的濾波

三、形態學重建與Top-hat結合

由于開運算具有非擴展性，在處理過程中結構元素始終處于圖像的下方，無法檢測出圖像中較尖銳的波峰，在實際應用中我們想從較暗（亮）的且平緩的背景中提取較亮（暗）的細節，比如增強圖像中陰影部分細節特征，對灰度圖像進行物體分割，檢測灰度圖像中波峰和波谷及細長圖像結構等，只進行開運算將無法達到這種效果，因此我們可以應用形態學變換中的高帽（Top-hat）變換，可以有效的將圖像的背景分割出去，從而使目標區域的輪廓更加清晰、明顯。

高帽變換的最初命名是由于用平頂圓柱和平行六面體作為結構元素，因其使用的結構元素類似高帽形狀，因此得名Top-hat（高帽）變換，高帽變換首先使用結構元素對原圖像進行開操作，然后用原圖像減去開操作后的圖像。其定義為 式中，是輸入圖像，是結構元素函數，在MATLAB圖像處理中，當背景很暗的時候，Top-hat對圖像進行濾波可以校正不均勻的照明，常被應用于陰影的細節增強處理，用來檢測圖像峰值信號。

四、結束語

本文分析了形態學重建的具體應用，無論是對圖像中噪聲的濾除還是在醫療上的檢測眼部血管的微動脈瘤都有著十分重要的意義。隨著灰度形態學研究的不斷深入，理論方法的日益成熟，在圖像處理方面應用越來越廣泛，已經發展成為一種新興圖像處理的理論和方法。

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[作者簡介]劉娜（1982-），女，民族：滿族，籍貫：遼寧省撫順人，職稱：助教，學位：碩士，主要研究方向：圖像處理。