本科课程【数字图像处理】实验1 - 腐蚀与膨胀

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近期会把自己本科阶段的一些课程设计、实验报告等分享出来，供大家参考，希望对大家有帮助。

一、 实验目的

分析掌握腐蚀与膨胀的基本原理，编写腐蚀与膨胀的算法，并掌握开闭运算的规则。

二、 实验内容

1. 实验任务

运用实验框架，正确编写图像腐蚀与膨胀的算法，并运用图像的开闭运算，实现图像的去“渣渣”与填“洞洞”。

2. 程序设计

1） 原理
①膨胀定义：把结构元素B平移a后得到Ba，若Ba击中X，则记下这个a点。所有满足上诉条件的a点组成的集合称为X被B膨胀的结果。膨胀处理的结果是使原来的图像增大一圈；
②腐蚀定义：把结构元素B平移a后得到Ba，若Ba包含于X，则记下这个a点。所有满足上诉条件的a点组成的集合称为X被B腐蚀的结果。腐蚀处理的结果是使原来的图像减小一圈。因为膨胀是腐蚀的对偶运算，所以在本实验中腐蚀运用的原理为：对白色膨胀就是对黑色腐蚀；
③开运算：先腐蚀后膨胀称为开运算，它用来消除小物体，在纤细点处分离物体，平滑较大物体的边界的同时，并不明显改变其面积；
④闭运算：先膨胀后腐蚀的过程称为闭运算，它用来填充物体内的细小空洞，连接邻近物体，平滑其边界的同时，并不明显改变其面积。

2） 流程
①打开VC++，打开工作空间，在DIB类中操作，只操作灰度图像；
②在DilationDIB函数的相应位置添加膨胀操作的代码。
③在ErosionDIB函数的相应位置添加腐蚀操作的代码。
④点击BuildExecute按钮，打开待操作的灰度图像。
⑤在形态学变换中分别进行膨胀和腐蚀，开运算和闭运算的操作。

3） 数据输出

结论：

腐蚀操作可以抹掉图像周围的小渣滓，膨胀操作可以填补图像中间的空洞，而开操作与闭操作结合使用可以实现图像的去“渣渣”与填“洞洞”。

三、 实验环境

1. 操作系统：WINDOWS 8
2. 开发工具：Visual Studio、
3. 实验设备：PC

源代码

膨胀算法：

int flag = 0;
  for(j=1;j<lHeight-1;j++)
  {
    for(i=1;i<lWidth-1;i++)
    {
      lpSrc=(char*)lpDIBBits+lWidth*j+i;
      lpDst=(char*)lpNewDIBBits+lWidth*j+i;
      pixel=(unsigned char)*lpSrc;
      *lpDst=(unsigned char)255;
      flag=0;
      for(int m=0;m<3;m++)
      {
        for(n=0;n<3;n++)
        {
          pixel=*(lpSrc+(m-1)*lWidth+n-1);
          if(pixel==0)
          {
            *lpDst=(unsigned char)0;
            flag=1;
          }
          if(flag==1)
            break;
        }
      }
    }
  }

腐蚀算法：

int flag = 0;
  for(j=0;j<lHeight-1;j++)
  {
    for(i=1;i<lWidth-1;i++)
    {
      lpSrc=(char*)lpDIBBits+lWidth*j+i;
      lpDst=(char*)lpNewDIBBits+lWidth*j+i;
      pixel=(unsigned char)*lpSrc;
      *lpDst=(unsigned char)0;
      flag=0;
      for(int m=0;m<3;m++)
      {
        for(n=0;n<3;n++)
        {
          pixel=*(lpSrc+(m-1)*lWidth+n-1);
          if(pixel==255)
          {
            *lpDst=(unsigned char)255;
            flag=1;
          }
          if(flag==1)
            break;
        }
      }
    }
  }