การเปลี่ยนแปลงลักษณะรูปร่างหรือโครงร่างของภาพ (Morphological processing)

การเปลี่ยนแปลงลักษณะรูปร่างหรือโครงร่างของภาพ คือการประมวลผลของภาพทางด้านโครงสร้าง โดยเกี่ยวกับการแยกส่วนประกอบของภาพออกเพื่อใช้ในการแสดงรูปร่าง ในเมทริกซ์จะประกอบไปด้วยค่าระดับขาว-ดา 2 ค่า คือ 0 และ 1

-         การขยาย (Dilation)

การขยาย (Dilation) จะพิจารณาข้อมูลภาพซึ่งเป็นภาพขาว-ดา เป็นการขยายภาพให้ใหญ่ขึ้น เพื่อเพิ่มสีให้กับวัตถุที่แสดงผลในขั้นตอนสุดท้าย ซึ่งการขยายวัตถุจะทาได้โดยการกาหนดส่วนประกอบโครงสร้าง (Structuring element) และนาส่วนประกอบโครงสร้างไปกราดบนข้อมูลภาพตามลาดับตลอดทั้งภาพ โดยเมื่อจุดเริ่มต้นของส่วนประกอบโครงสร้างหรือจุดกาเนิดตรงกับตาแหน่งข้อมูลภาพที่เท่ากับ 1 จะทาการยูเนียนส่วนประกอบโครงสร้าง เข้ากับข้อมูลภาพดังรูป 2.13

การขยาย

ที่มา: http://www.cs.auckland.ac.nz/courses/compsci773s1c/lectures/ImageProcessing-html/topic4.htm

การกร่อนขนาด (Erosion)

การกร่อนขนาด (Erosion) เป็นการกร่อนขนาดบริเวณขอบของวัตถุ ซึ่งการกร่อนมีวิธีคล้ายกับการขยายคือ สร้างส่วนประกอบโครงร่างขึ้นมาแล้วนาไปกราดตามข้อมูลภาพ โดยจะเลื่อนไปทุกตาแหน่งเปรียบเทียบกับข้อมูลภาพ ถ้าข้อมูลมีค่าเหมือนกับส่วนประกอบโครงร่างจะทาการกาหนดค่าข้อมูลภาพที่ตรงกับตาแหน่งที่ตรงกับจุดเริ่มต้นหรือ จุดกาเนิดของส่วนประกอบโครงร่างให้เท่ากับ 1

 การกร่อนขนาด

ที่มา: http://www.cs.auckland.ac.nz/courses/compsci773s1c/lectures/ImageProcessing-html/topic4.htm

-         Morphology

-         การขยายภาพ (Dilation)

            การขยายภาพในที่นี้จะพิจารณาสำหรับข้อมูลภาพที่เป็นแบบไบนารีโดยการใช้เทคนิคการ Hit และ Miss ตามที่ได้กล่าวไว้ในหัวข้อ 5.2 การขยายภาพจะทำได้โดยกำหนดTemplate (ซึ่งสามารถสร้างได้จาก * และ 1 โดยมีจุดเริ่มต้นที่กำหนดโดยวงกลม) และนำ Template นี้สแกนไปบนข้อมูลภาพตามลำดับตลอดทั้งภาพซึ่งในขณะที่จุดเริ่ม (Origin) ของ Template ตรงกับตำแหน่งข้อมูลภาพที่พิกเซลมีค่าเท่ากับ 1 นั้นก็จะทำการยูเนียน Template นี้เข้ากับข้อมูลภาพดังตัวอย่าง

ตัวอย่าง

ข้อมูลภาพ                                                                  Template

                                           

                         

 ภาพและตัว Mark ตัวอย่าง

ข้อมูลแถวแรกของภาพเป็นดังนี้

เมื่อทำการยูเนียนกับ Template ณ. ตำแหน่งข้อมูลภาพที่พิกเซลเท่ากับ 1 ในแถวแรก

             

และเมื่อยูเนียนกับ Template เข้ากับพิกเซลที่มีค่าเท่ากับ 1 ณ. ตำแหน่งพิกเซลที่สองในแถวแรก

     

และเมื่อทำการยูเนียนทั้งภาพจะได้ภาพสุดท้ายดังนี้

                      

-         การย่อภาพ (Erosion)

            การย่อภาพเป็นลักษณะของการลบข้อมูลภาพบริเวณขอบของภาพ การย่อภาพสามารถทำได้มีลักษณะคล้ายกับการขยายภาพโดยการสร้าง Template ขึ้นแล้วนำ Template ไปสแกนตามข้อมูลภาพ

            สำหรับทุกตำแหน่งที่เลื่อน Template ไปบนภาพก็จะมีการเปรียบเทียบกับข้อมูลภาพ ถ้าข้อมูลภาพมีค่าเหมือนกับ Template จะทำการกำหนดค่าข้อมูลภาพในตำแหน่งที่ตรงกับจุดเริ่มต้น (Origin) ของ Template ถูกกำหนดให้มีค่าเท่ากับ 1

ตัวอย่าง

ข้อมูลภาพ                                                                 Template

                               

                              

 ภาพและตัว Mark ตัวอย่าง

ผลที่ได้จะมีเพียง 3 ตำแหน่งเท่านั้นที่มีค่าเหมือนกับ Template

 ผลที่ได้จะมีเพียง 3 ตำแหน่งเท่านั้นที่มีค่าเหมือนกับ Template

ข้อมูลภาพที่ผ่านการทำโอเปอเรชั่นกับ Template แล้วพบว่ามีข้อมูลของภาพเพียง 3 ตำแหน่งเท่านั้นที่เหมือนกับ Template ถ้ามีการเปลี่ยน Template เป็น   ผลที่ได้มีลักษณะดังนี้คือ

ผลที่ได้

จะเห็นว่าจะเป็นการย่อขนาดของภาพแต่สามารถย่อขนาดได้น้อยกว่าเมื่อใช้ Template  ซึ่งได้ผลเป็นที่น่ายอมรับมากกว่าดังนั้นในการเลือก Template เป็นสิ่งที่สำคัญอย่างหนึ่งในการย่อและขยายภาพ

ภาพที่ทำการปรับปรุงแล้วโดยใช้วิธี Dilation และ Erosion

ภาพที่ทำตรวจจับแล้ว