尝试在 MATLAB 中保持形状时的形态增厚/膨胀

Question

我正在加厚二值图像。我希望将标签 n 像素扩展到每个方向。

原图：

一开始我使用函数 bwmorph(I, 'thicken', 25) 得到了这个图像：

这不好。加厚似乎使用了结构元素 [0,1,0;1,1,1;0,1,0]，因此它总是将圆形转换为菱形。使用上述结构元素进行 imdilate 会产生相同的输出。

接下来，我尝试使用结构元素 [1,1,1; 迭代扩展原始图像 n=25 次； 1,1,1; 1,1,1]并得到以下图像：

原来的形状现在完全消失了。

我知道扩张总是会在某种程度上扭曲边界。我尝试了结构元素“磁盘”（r=5，膨胀 5 次）并得到了相当不错的结果：

这是最好的吗？如果我希望尽可能地保留原始圆形，我应该选择哪个结构元素？是否有任何好的经验法则可以为特定的膨胀距离找到合适的尺寸（可以从 10 到 100 不等，标签从圆形到椭圆形不等）？有没有更好的方法在保持原始形状的同时在所有方向上增长二值图像？

有没有办法保持欧拉特性——保持增厚的质量，同时将结构元素更改为更合适的东西？

Answer 1

试试这个：

bw = imread('bw.png');
figure; imshow(imdilate(bw, strel('arbitrary', bw)))

我正在使用图像本身来扩展它。它提供了更保形的增长：

更新：正如@Tapio 所说，可以使用imresize 轻松调整调整大小：

 figure; imshow(imdilate(bw, strel('arbitrary', imresize(bw, 0.5))))

输出如下：

Answer 2

如果您只使用单一结构元素，那么您将始终面临您所描述的问题。如果你想用大小为 N 的结构元素来扩张一个形状，不要使用大小为 1 的结构元素的 N 倍，否则你会得到意想不到的美丽变形。

如果要进行大小为 N 的膨胀，请尝试半径为 N 的磁盘。但是，处理时间会长得多。

另一种解决方案是使用距离图：形状是种子（距离 0），然后距离小于 N 的所有内容都是您的结果。这将非常类似于大小 N 的膨胀。