bwmorph

Operaciones morfológicas en imágenes binarias

Sintaxis

BW2 = bwmorph(BW,operation)

BW2 = bwmorph(BW,operation,n)

Descripción

BW2 = bwmorph(BW,operation) aplica una operación morfológica específica en la imagen binaria BW.

Nota

Para realizar operaciones morfológicas en una imagen volumétrica 3D, utilice bwmorph3.

BW2 = bwmorph(BW,operation,n) aplica la operación n veces. n puede ser Inf, en cuyo caso la operación se repite hasta que la imagen deja de cambiar.

Ejemplos

Realizar operaciones morfológicas en una imagen binaria

Lea una imagen binaria y muéstrela.

BW = imread('circles.png');
imshow(BW);

Elimine los píxeles del interior para dejar un contorno de las formas.

BW2 = bwmorph(BW,'remove');
figure
imshow(BW2)

Obtenga el esqueleto de la imagen.

BW3 = bwmorph(BW,'skel',Inf);
figure
imshow(BW3)

Argumentos de entrada

BW — Imagen binaria

Matriz numérica 2D | Matriz lógica 2D

Imagen binaria, especificada como matriz numérica 2D o matriz lógica 2D. En la entrada numérica, cualquier píxel distinto de cero se considera 1 (true).

Tipos de datos: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

operation — Operación morfológica que desea realizar

vector de caracteres | escalar de cadena

Operación morfológica que desea realizar, especificada como una de las siguientes:

Operación	Descripción
'bothat'	Realiza la operación morfológica bottom hat, que devuelve la imagen menos el cierre morfológico de la imagen. La función bwmorph realiza el cierre morfológico usando el entorno ones(3). Si desea realizar la operación morfológica bottom hat con un entorno diferente, entonces utilice la función imbothat.
'branchpoints'	Busca los puntos de ramificación del esqueleto. Por ejemplo: 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 becomes 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Nota: Para buscar los puntos de ramificación, la imagen debe estar esqueletizada. Para crear una imagen esqueletizada, utilice bwmorph(BW,'skel').
'bridge'	Une píxeles no conectados, esto es, establece los píxeles cuyo valor es 0 en 1 si tienen dos entornos distintos de cero que no están conectados. Por ejemplo: 1 0 0 1 1 0 1 0 1 becomes 1 1 1 0 0 1 0 1 1
'clean'	Elimina los píxeles aislados (valores 1 individuales que están rodeados por valores 0), como el píxel del centro de este patrón. 0 0 0 0 1 0 0 0 0
'close'	Realiza el cierre morfológico (dilatación seguida de erosión). La función bwmorph realiza el cierre morfológico usando el entorno ones(3). Si desea realizar una operación de cierre morfológico con un entorno diferente, entonces utilice la función imclose.
'diag'	Utiliza el relleno diagonal para eliminar la conectividad 8 del fondo. Por ejemplo: 0 1 0 0 1 0 1 0 0 becomes 1 1 0 0 0 0 0 0 0
'endpoints'	Busca los puntos finales del esqueleto. Por ejemplo: 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 becomes 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nota: Para buscar los puntos finales, la imagen debe estar esqueletizada. Para crear una imagen esqueletizada, utilice bwmorph(BW,'skel').
'fill'	Rellena los píxeles aislados (valores 0 individuales que están rodeados por valores 1), como el píxel del centro de este patrón. 1 1 1 1 0 1 1 1 1
'hbreak'	Elimina los píxeles conectados con H. Por ejemplo: 1 1 1 1 1 1 0 1 0 becomes 0 0 0 1 1 1 1 1 1
'majority'	Establece un píxel en 1 si cinco o más píxeles de su entorno de 3 por 3 son 1; de lo contrario, establece el píxel en 0.
'open'	Realiza una apertura morfológica (erosión seguida de dilatación). La función bwmorph realiza una apertura morfológica usando el entorno ones(3). Si desea realizar una operación de apertura morfológica con un entorno diferente, entonces utilice la función imopen.
'remove'	Elimina los píxeles del interior. Esta opción establece un píxel en 0 si todos sus entornos de conectividad 4 son 1, dejando así solamente activados los píxeles de límites.
'shrink'	Con n = Inf, reduce los objetos a puntos eliminando los píxeles desde los límites de los objetos. Los objetos sin huecos se reducen hasta un punto y los objetos con huecos se reducen hasta un anillo conectado a medio camino entre cada hueco y el límite exterior. Esta opción mantiene el número de Euler (también conocido como la característica de Euler).
'skel'	Con n = Inf, elimina los píxeles de los límites de los objetos sin dejar que los objetos se separen. Los píxeles restantes componen la estructura de la imagen. Esta opción mantiene el número de Euler. Al trabajar con volúmenes 3D o cuando desee eliminar una estructura, utilice la función bwskel.
'spur'	Elimina los píxeles auxiliares. Por ejemplo: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 becomes 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
'thicken'	Con n = Inf, aumenta los objetos añadiendo píxeles a su exterior hasta que consiga que los objetos que no estaban conectados sean de conectividad 8. Esta opción mantiene el número de Euler.
'thin'	Con n = Inf, estrecha los objetos a líneas eliminando los píxeles desde los límites de los objetos. Un objeto sin huecos se reduce hasta un trazo mínimamente conectado y un objeto con huecos se reduce hasta un anillo conectado a medio camino entre cada hueco y el límite exterior. Esta opción mantiene el número de Euler. Para obtener más detalles, consulte Algoritmos.
'tophat'	Realice la operación morfológica top hat, que devuelve la imagen menos la apertura morfológica de la imagen. La función bwmorph realiza una apertura morfológica usando el entorno ones(3). Si desea realizar la operación morfológica top hat con un entorno diferente, entonces utilice la función imtophat.

Sugerencia

Para realizar la erosión o dilatación morfológica, utilice la función imerode o imdilate, respectivamente. Si desea repetir la dilatación o erosión realizadas por la función bwmorph, entonces especifique el entorno como ones(3).

Tipos de datos: char | string

n — Número de veces que se realizará la operación

entero positivo | Inf

Número de veces que se realizará la operación, especificado como entero positivo o Inf. Cuando especifica n como Inf, la función bwmorph repite la operación hasta que la imagen deja de cambiar.

Ejemplo: 100

Tipos de datos: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

Argumentos de salida

BW2 — Imagen después de las operaciones morfológicas

Matriz lógica 2D

Imagen después de las operaciones morfológicas, devuelta como una matriz lógica 2D.

Tipos de datos: logical

Algoritmos

Cuando se utiliza con la opción 'thin', bwmorph usa el algoritmo siguiente [3]:

1. En la primera subiteración, elimina el píxel p solamente si se cumplen todas las condiciones G₁, G₂ y G₃.

2. En la segunda subiteración, elimina el píxel p solamente si se cumplen todas las condiciones G₁, G₂ y $$G_3\prime$$.

Condición G1:

$$X_H(p)=1$$

donde

$$X_H(p)={\displaystyle \sum _{i=1}^4{b}_i}$$

$$b_i=\{\begin{array}{c}1,\text{ if }{x}_{2i-1}=0\text{ and }(x_{2i}=1\text{ or }{x}_{2i+1}=1)\\ 0\text{, otherwise }\end{array}$$

x₁, x₂..., x₈ son los valores de los ocho entornos de p, empezando por el entorno del este y enumerados en sentido contrario a las agujas del reloj.

Condición G2:

$$2\le \min \left\{n_1(p),n_2(p)\right\}\le 3$$

donde

$$n_1(p)={\displaystyle \sum _{k=1}^4{x}_{2k-1}\vee x_{2k}}$$

$$n_2(p)={\displaystyle \sum _{k=1}^4{x}_{2k}\vee x_{2k+1}}$$

Condición G3:

$$(x_2\vee x_3\vee {\overline{x}}_8)\wedge x_1=0$$

Condición G3':

$$(x_6\vee x_7\vee {\overline{x}}_4)\wedge x_5=0$$

Las dos subiteraciones juntas constituyen una iteración del algoritmo thinning. Cuando el usuario especifica un número infinito de iteraciones (n=Inf), las iteraciones se repiten hasta que la imagen deja de cambiar. Todas las condiciones son probadas usando applylut con tablas de consulta precalculadas.

Referencias

[1] Haralick, Robert M., and Linda G. Shapiro, Computer and Robot Vision, Vol. 1, Addison-Wesley, 1992.

[2] Kong, T. Yung and Azriel Rosenfeld, Topological Algorithms for Digital Image Processing, Elsevier Science, Inc., 1996.

[3] Lam, L., Seong-Whan Lee, and Ching Y. Suen, "Thinning Methodologies-A Comprehensive Survey," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol 14, No. 9, September 1992, page 879, bottom of first column through top of second column.

[4] Pratt, William K., Digital Image Processing, John Wiley & Sons, Inc., 1991.

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++

Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

• bwmorph es compatible con la generación de código C (requiere MATLAB^® Coder™). Tenga en cuenta que, si selecciona la plataforma objetivo genérica MATLAB Host Computer, bwmorph genera código que utiliza una biblioteca compartida precompilada específica de la plataforma. El uso de una biblioteca compartida mantiene las optimizaciones de rendimiento, pero limita las plataformas objetivo para las que se puede generar código. Para obtener más información, consulte Types of Code Generation Support in Image Processing Toolbox.

• Cuando se genera código, los vectores de caracteres o escalares de cadenas que especifican la operación deben ser una constante en tiempo de compilación y, para obtener los mejores resultados, la imagen de entrada debe ser de clase logical.

Generación de código de GPU

Genere código CUDA® para GPU NVIDIA® mediante GPU Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

• Cuando se genera código, los vectores de caracteres o escalares de cadenas que especifican la operación deben ser una constante en tiempo de compilación y, para obtener los mejores resultados, la imagen de entrada debe ser de clase logical.

Arreglos GPU

Acelere código mediante la ejecución en una unidad de procesamiento gráfico (GPU) mediante Parallel Computing Toolbox™.

Esta función es totalmente compatible con los arreglos de GPU. Para obtener más información, consulte Image Processing on a GPU.

Historial de versiones

Introducido antes de R2006a

Consulte también

bweuler | bwskel | bwmorph3 | imdilate | bwperim | imerode

Temas

• Tipos de operaciones morfológicas
• Pixel Connectivity

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