strel

Elemento estructurante morfológico

Descripción

Un objeto strel representa un elemento estructurante morfológicamente plano que es parte esencial de las operaciones morfológicas de dilatación y erosión.

Un elemento estructurante plano es un entorno que asume valores binarios, que puede ser 2D o multidimensional y en el que los píxeles con el valor true se incluyen en el cómputo morfológico, en tanto que los píxeles denominados con el valor false, no. El píxel central del elemento estructurante, llamado origen, identifica el píxel de la imagen que se está procesando. Utilice la función strel (descrita abajo) para crear un elemento estructurante plano. Puede utilizar elementos estructurantes planos con ambas, imágenes binarias e imágenes en escala de grises. La siguiente figura ilustra un elemento estructurante plano.

Para crear un elemento estructurante no plano, utilice offsetstrel.

Creación

Sintaxis

SE = strel(nhood)

SE = strel("diamond",r)

SE = strel("disk",r)

SE = strel("disk",r,n)

SE = strel("octagon",r)

SE = strel("line",len,deg)

SE = strel("rectangle",[m n])

SE = strel("square",w)

SE = strel("cube",w)

SE = strel("cuboid",[m n p])

SE = strel("sphere",r)

Descripción

Forma del entorno arbitrario

SE = strel(nhood) crea un elemento estructurante plano con el entorno nhood especificado.

Formas geométricas 2D del entorno

SE = strel("diamond",r) crea un elemento estructurante con forma de diamante, en el que r especifica la distancia desde el origen del elemento estructurante hasta los puntos del diamante.

SE = strel("disk",r) crea un elemento estructurante en forma de disco, donde r especifica el radio.

SE = strel("disk",r,n) crea un elemento estructurante con forma de disco, en el que r especifica el radio y n especifica el número de elementos estructurantes de línea utilizados para aproximar el disco. Las operaciones morfológicas funcionan mucho más rápido cuando el elemento estructurante utiliza aproximaciones.

SE = strel("octagon",r) crea un elemento estructurante octogonal, en el que r especifica la distancia desde el origen del elemento estructurante hasta los lados del octógono, medida a lo largo de los ejes horizontal y vertical. r debe ser un múltiplo no negativo de 3.

SE = strel("line",len,deg) crea un elemento estructurante lineal que es simétrico con respecto al centro del entorno, con longitud aproximada len y ángulo deg.

SE = strel("rectangle",[m n]) crea un elemento estructurante rectangular de tamaño [m n].

SE = strel("square",w) crea un elemento estructurante cuadrado cuyo ancho es w píxeles.

Formas geométricas 3D del entorno

SE = strel("cube",w) crea un elemento estructurante 3D cúbico cuyo ancho es w píxeles.

SE = strel("cuboid",[m n p]) crea un elemento estructurante 3D cuboidal cuyo tamaño es m por n por p píxeles.

SE = strel("sphere",r) crea un elemento estructurante 3D esférico cuyo radio es r píxeles.

Compatibilidad

Las siguientes sintaxis siguen funcionando, pero offsetstrel es la forma preferida de crear los siguientes elementos estructurantes no planos:

• SE = strel("arbitrary",nhood,h), donde h es una matriz del mismo tamaño que nhood que contiene los valores de altura asociados a cada elemento distinto de cero de nhood.

• SE = strel("ball",r,h,n)

Argumentos de entrada

nhood — Entorno

Arreglo numérico

Entorno, especificado como arreglo numérico de cualquier dimensión. Todos los píxeles distintos de cero de nhood pertenecen al entorno para la operación morfológica. El centro (u origen) de nhood es su elemento central, dado por floor((size(nhood) + 1)/2).

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

r — Radio del elemento estructurante

entero positivo

Radio del elemento estructurante, especificado como entero positivo.

• En el caso de la forma de disco, r es la distancia desde el origen hasta el borde del disco.

• En el caso de la forma de diamante, r es la distancia desde el origen del elemento estructurante hasta las puntas del diamante.

• En el caso de la forma octogonal, r es la distancia desde el origen del elemento estructurante hasta los lados del octógono, medida a lo largo de los ejes horizontal y vertical. r debe ser un múltiplo de 3.

• En el caso de la forma de esfera, r es la distancia desde el origen hasta el borde de la esfera.

Tipos de datos: double

n — Número de elementos estructurantes de línea periódicos utilizados para aproximar la forma

4 (predeterminado) | 0 | 6 | 8

Número de elementos estructurantes de línea periódicos utilizados para aproximar la forma, especificado con los valores 0, 4, 6 o 8. Las operaciones morfológicas que utilizan aproximaciones de discos se ejecutan mucho más rápido cuando el elemento estructurante utiliza aproximaciones (n > 0).

Valor de n	Comportamiento
n > 0	strel utiliza una secuencia de n elementos estructurantes de línea periódicos para aproximar la forma. A veces, es necesario que strel utilice dos elementos estructurantes de línea adicionales en la aproximación, en cuyo caso, el número real de elementos estructurantes descompuestos es n+2.
n = 0	strel no utiliza ninguna aproximación. Los miembros del elemento estructurante abarcan todos los píxeles cuyos centros se encuentren a una distancia no mayor que r del origen.

Tipos de datos: double

len — Longitud del elemento estructurante lineal

número positivo

Longitud del elemento estructurante lineal, especificado como número positivo. len es aproximadamente la distancia entre los centros de los miembros del elemento estructurante en los extremos opuestos de la línea.

Tipos de datos: double

deg — Ángulo del elemento estructurante lineal

Escalar numérico

Ángulo del elemento estructurante lineal, especificado como escalar numérico. El ángulo se mide en sentido contrario a las agujas del reloj respecto del eje horizontal.

Tipos de datos: double

[m n] — Tamaño del elemento estructurante rectangular

Vector de 2 elementos de enteros positivos

Tamaño del elemento estructurante rectangular, especificado como vector de 2 elementos enteros positivos. El elemento estructurante tiene m filas y n columnas.

Tipos de datos: double

w — Ancho del elemento estructurante cuadrado o cúbico

entero positivo

Ancho del elemento estructurante cuadrado o cúbico, especificado como entero positivo.

Tipos de datos: double

[m n p] — Tamaño del elemento estructurante cuboidal

Vector de 3 elementos enteros positivos

Tamaño del elemento estructurante rectangular, especificado como vector de 3 elementos enteros positivos. El elemento estructurante tiene m filas, n columnas y p planos.

Tipos de datos: double

Propiedades

Neighborhood — Entorno del elemento estructurante

Arreglo lógico

Entorno del elemento estructurante, especificado como arreglo lógico.

Tipos de datos: logical

Dimensionality — Dimensiones del elemento estructurante

Escalar no negativo

Dimensiones del elemento estructurante, especificadas como escalar no negativo.

Tipos de datos: double

Funciones del objeto

imdilate	Dilatar una imagen
imerode	Erosionar una imagen
imclose	Cerrar morfológicamente imágenes
imopen	Apertura morfológica de imágenes
imbothat	Filtrado con bottom-hat
imtophat	Filtrado top-hat
bwhitmiss	Operación binaria acierto-fallo

decompose	Devolver una secuencia de elementos estructurantes descompuestos
reflect	Reflect structuring element
translate	Translate structuring element

Ejemplos

Crear un elemento estructurante cuadrado

Cree un elemento estructurante cuadrado de 11 por 11.

SE = strel('square', 11)

SE = 
strel is a square shaped structuring element with properties:

      Neighborhood: [11x11 logical]
    Dimensionality: 2

Crear un elemento estructurante con forma lineal

Cree un elemento estructurante con forma lineal con una longitud de 10 y un ángulo de 45 grados.

SE = strel('line', 10, 45)

SE = 
strel is a line shaped structuring element with properties:

      Neighborhood: [7x7 logical]
    Dimensionality: 2

Visualice el elemento estructurante.

SE.Neighborhood

ans = 7x7 logical array

   0   0   0   0   0   0   1
   0   0   0   0   0   1   0
   0   0   0   0   1   0   0
   0   0   0   1   0   0   0
   0   0   1   0   0   0   0
   0   1   0   0   0   0   0
   1   0   0   0   0   0   0

Crear un elemento estructurante con forma de disco

Cree un elemento estructurante con forma de disco con un radio de 15.

SE3 = strel('disk', 15)

SE3 = 
strel is a disk shaped structuring element with properties:

      Neighborhood: [29x29 logical]
    Dimensionality: 2

Muestre el elemento estructurante con forma de disco.

figure
imshow(SE3.Neighborhood)

Crear un elemento estructurante 3D en forma de esfera

Cree un elemento estructurante 3D en forma de esfera con un radio de 15.

SE = strel('sphere', 15)

SE = 
strel is a sphere shaped structuring element with properties:

      Neighborhood: [31x31x31 logical]
    Dimensionality: 3

Muestre el elemento estructurante.

figure
isosurface(SE.Neighborhood)

Sugerencias

• Los elementos estructurantes que no usan aproximaciones (n = 0) no son adecuados para calcular granulometrías.

Algoritmos

Para todas las demás formas geométricas, los elementos estructurantes se construyen utilizando una familia de técnicas conocidas colectivamente como descomposición en elementos estructurantes. El principio es que la dilatación por medio de elementos estructurantes grandes se puede calcular más rápidamente que la dilatación con una secuencia de elementos estructurantes más pequeños. Por ejemplo, la dilatación por un elemento estructurante de 11 por 11 puede lograrse dilatando primero un elemento estructurante de 1 por 11 y, después, un elemento estructurante de 11 por 1. Esto resulta en una mejora teórica del rendimiento de 5,5 veces. Sin embargo, en la práctica, la mejora del rendimiento es algo menor. La descomposición en elementos estructurantes que utiliza la forma "disk" es una aproximación. Todas las demás descomposiciones son exactas.

Referencias

[1] van den Boomgard, R, and R. van Balen, "Methods for Fast Morphological Image Transforms Using Bitmapped Images," Computer Vision, Graphics, and Image Processing: Graphical Models and Image Processing, Vol. 54, Number 3, pp. 252–254, May 1992.

[2] Adams, R., "Radial Decomposition of Discs and Spheres," Computer Vision, Graphics, and Image Processing: Graphical Models and Image Processing, Vol. 55, Number 5, pp. 325–332, September 1993.

[3] Jones, R., and P. Soille, "Periodic lines: Definition, cascades, and application to granulometrie," Pattern Recognition Letters, Vol. 17, pp. 1057–1063, 1996.

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++

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

Notas y limitaciones de uso:

• strel es compatible con la generación de código C (requiere MATLAB^® Coder™). Para obtener más información, consulte Code Generation for Image Processing.

• Todos los argumentos de entrada del tipo de datos char deben ser constantes en tiempo de compilación.

• Los métodos asociados con los objetos strel no son compatibles con la generación de código.

• Los arreglos de objetos strel no son compatibles.

Historial de versiones

Introducido antes de R2006a

R2017b: Los elementos estructurantes lineales utilizan un ángulo en el intervalo [0, 180].

A partir de la versión R2017b, strel limita los elementos estructurantes lineales a un ángulo en el intervalo [0, 180]. Si especifica un valor de deg que está fuera de este intervalo, strel calcula el ángulo como mod(deg,180).

Antes de la versión R2017b, en algunas situaciones, strel creaba diferentes elementos estructurantes lineales para ángulos que diferían en un factor de 180 grados.

Consulte también

offsetstrel

Temas

• Structuring Elements