Kas yra morfologinis vaizdo apdorojimas?

Morfologinis vaizdo apdorojimas yra vaizdo pikselių modifikavimo technika. Pilkų atspalvių vaizdo atveju pikseliai identifikuojami pagal dvejetaines reikšmes 0 ir 1, o procesas vykdomas naudojant sudėtingus vaizdo apdorojimo algoritmus arba mažiau matematiškai sudėtingas operacijas. Tai apima eroziją ir išsiplėtimą, taip pat atidarymą ir uždarymą. Morfologinio vaizdo apdorojimo tikslas – pašalinti iš vaizdo nepageidaujamus artefaktus arba pagerinti jo aiškumą. Jis naudojamas tokiose programose kaip pirštų atspaudų apdorojimas, nuotraukų iš kosminių teleskopų peržiūra ir medicininių nuskaitymų analizė.

Objektą vaizde vaizduoja tam tikras pikselių rinkinys, vadinamas objekto pikseliais. Fono pikseliai pavaizduoti atskirai ir yra balti. Dėl erozijos pikseliai, susieti su objekto riba, paverčiami pikseliais fone, o išsiplėtus, besiribojantys fono pikseliai pakeičiami į susijusius su objektu. Erozijos proceso metu objektai mažėja, o išsiplėtimo metu padidėja ar net susilieja.

Šios dvi operacijos gali būti derinamos apdorojant morfologinį vaizdą, todėl vaizdą galima redaguoti atliekant eroziją ir išsiplėtimą, dėl kurio atsiveria vaizdas. Tokiu būdu nuo objekto gali būti pašalintos gijos ir izoliuoti pikseliai, kad vaizdas būtų išlygintas. Fono pikselius galima filtruoti naudojant uždarymo operaciją, kuri gali pašalinti skylutes ir pikselius, kurie, kaip žinoma, yra ne tinkamoje vietoje. Kitas morfologinio vaizdo apdorojimo metodas vadinamas skeletonizavimu, kurio metu gali būti pašalinami papildomi pikseliai, suformuojant atskiras linijas. Jis dažnai naudojamas pirštų atspaudams apdoroti.

Vaizdo apdorojimo programose naudojamos kelios taisyklės vaizdo vizualizacijai pakeisti arba aibės teorija – matematinė koncepcija, kuri dažnai yra sudėtingesnė nei reikalaujama. Keisdama pikselį iš objekto į foną, programa atsižvelgia tik į su objektu susijusius pikselius. Jis taip pat sutelktas į kraštines sritis, todėl gretimi fono pikseliai yra analizuojami prieš pakeičiant juodus pikselius. Jei objekto pikselis turi būti pakeistas, daugiau nei vienas panašus pikselis turi būti šalia jo, nes eilutės pabaigoje esančių taškų pašalinimas gali iškraipyti vaizdą.

Morfologinio vaizdo apdorojimo programa pagrįsta idėja išlaikyti objektus vientisus. Jei atėmus pikselį bus suardytas vienas objektas, programa jo nepašalins. Vaizdo apdorojimo technologiją sudaro įvairios programinės įrangos programos, kurios gali leisti atkurti vaizdo pakeitimus, atsukti pakeitimus atgal į pageidaujamas konfigūracijas ir analizuoti, kaip konkretūs pakeitimai veikia vaizdo dalis.