定义

形态学图像处理中,对于多个目标构成的图像,以某一目标为结构元素进行腐蚀操作,能保留比该目标大的对象。如何只保留该目标,这是一个形状检测问题

检测对象为 包围在小窗口 中, 为背景。图像 经过 腐蚀,可以检测比 大的目标。图像 补集 腐蚀,能检测比 小的目标,综合可以检测出目标

假设 是输入的二值图 是前景结构元素,​ 是背景结构元素。「击中击不中变换」可以表示为:

其中:

  • 表示形态学中的腐蚀操作。
  • 表示集合交集。
  • 表示 的补集,即图像 中背景像素的位置。

在此公式中, 可以理解为「击中变换」,即在 中通过腐蚀的方式找出 ,如果在 中有和 完全一样的图形,则在该图形中心的腐蚀结果必然为一个点。但是对于 中比 大的图形,腐蚀结果为一个图形。

而另一部分, 可以理解为「击不中变换」,利用背景图形 ,在 中尝试“套住”希望寻找的 ,如果在 中有和 完全一样的图形,则在该图形中心的腐蚀结果必然为一个点。但是对于 中比 小的图形,腐蚀结果为一个图形。

综合以上两种变换,并且取二者交集,就可以准确地找到 在图 中的位置,对应结果为一个点

图示

例如给出左侧的输入二值图 ,由 三部分组成,而右边为一个小窗口, 包围在小窗口 中, 为背景。

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取补集,以及对 做腐蚀得到

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然后使用 再对 进行腐蚀得到

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最后和 取交集,即找到了唯一的点满足

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的原点位置。在该位置, 找到了在 中的匹配,即击中。

应用

击中击不中变换可用于目标检测。例如需要检测水平 3 像素长线段,则可以定义

则可以利用击中击不中变换进行检测

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