图像膨胀&腐蚀

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/101377611

1、图像腐蚀

图像的腐蚀过程与图像的卷积操作类似，都需要模板矩阵来控制运算的结果，在图像的腐蚀和膨胀中这个模板矩阵被称为结构元素。与图像卷积相同，结构元素可以任意指定图像的中心点，并且结构元素的尺寸和具体内容都可以根据需求自己定义。定义结构元素之后，将结构元素的中心点依次放到图像中每一个非0元素处，如果此时结构元素内所有的元素所覆盖的图像像素值均不为0，则保留结构元素中心点对应的图像像素，否则将删除结构元素中心点对应的像素。图像的腐蚀过程示意图如图6-12所示，图6-12中左侧为待腐蚀的原图像，中间为结构元素，首先将结构元素的中心与原图像中的A像素重合，此时结构元素中心点的左侧和上方元素所覆盖的图像像素值均为0，因此需要将原图像中的A像素删除；当把结构元素的中心点与B像素重合时，此时结构元素中所有的元素所覆盖的图像像素值均为1，因此保留原图像中的B像素。将结构元素中心点依次与原图像中的每个像素重合，判断每一个像素点是否保留或者删除，最终原图像腐蚀的结果如下图中右侧图像所示。

2、图像膨胀

图像的膨胀与图像腐蚀是一对相反的过程，与图像腐蚀相似，图像膨胀同样需要结构元素用于控制图像膨胀的效果。结构元素可以任意指定结构的中心点，并且结构元素的尺寸和具体内容都可以根据需求自己定义。定义结构元素之后，将结构元素的中心点依次放到图像中每一个非0元素处，如果原图像中某个元素被结构元素覆盖，但是该像素的像素值不与结构元素中心点对应的像素点的像素值相同，那么将原图像中的该像素的像素值修改为结构元素中心点对应点的像素值。图像的膨胀过程示意图如图6-12所示，图6-12中左侧为待膨胀的原图像，中间为结构元素，首先将结构元素的中心与原图像中的A像素重合，将结构元素覆盖的所有像素的像素值都修改为1，将结构元素中心点依次与原图像中的每个像素重合，判断是否有需要填充的像素。原图像膨胀的结果如下图中右侧图像所示。