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图像处理之二值腐蚀

概述：

腐蚀是图像形态学的两个基本操作之一，另外一个是膨胀(Dilate)。二值图像上的腐蚀是腐蚀最典

型的运用，但是腐蚀操作同样可以运用于灰度图像。二值图像腐蚀操作最基本的效果是腐蚀图像

中前景色区域的边缘。使得前景图像区域变小，前景图像内部的背景区域被放大。

基本原理：

腐蚀操作要求有待处理的2D图像F(x,y)以及操作数矩阵(类似卷积操作中的Kernel矩阵)，常见的

为3X3的操作数矩阵。二值图像腐蚀操作的数学定义如下：

1.      假设X是二值图像中所有像素欧几里德坐标的集合，K为3X3的操作数矩阵

2.       Kx表示操作数处理X的结果，x表示起始像素点

3.      腐蚀操作K对X的所有像素点操作，Kx是X所有像素点的子集。

一个二值图像腐蚀的例子如下，操作数矩阵为3X3，起始点为中心像素点，前景像素表示为1，背

景像素表示为0.图示如下：

当操作数在像素矩阵上移动时，任何一个在操作数之下的输入像素为背景像素时，则设置中心像素

为背景像素0，否则中心像素[0,0]下的输入像素值不变。

三：程序效果

四：源代码

package com.gloomyfish.morphology;

import java.awt.Color;
import java.awt.image.BufferedImage;

public class ErosionFilter extends BinaryFilter {
	private Color backgroundColor;
	
	public ErosionFilter() {
		backgroundColor = Color.WHITE;
	}
	
	public Color getBackColor() {
		return backgroundColor;
	}

	public void setBackColor(Color forgeColor) {
		this.backgroundColor = forgeColor;
	}
	
	@Override
	public BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dest) {
		int width = src.getWidth();
        int height = src.getHeight();

        if ( dest == null )
        	dest = createCompatibleDestImage( src, null );

        int[] inPixels = new int[width*height];
        int[] outPixels = new int[width*height];
        src = super.filter(src, null); // we need to create new one
        getRGB( src, 0, 0, width, height, inPixels );
        int index = 0, index1 = 0, newRow = 0, newCol = 0;
        int ta1 = 0, tr1 = 0, tg1 = 0, tb1 = 0;
        for(int row=0; row<height; row++) {
        	int ta = 0, tr = 0, tg = 0, tb = 0;
        	for(int col=0; col<width; col++) {
        		index = row * width + col;
        		ta = (inPixels[index] >> 24) & 0xff;
                tr = (inPixels[index] >> 16) & 0xff;
                tg = (inPixels[index] >> 8) & 0xff;
                tb = inPixels[index] & 0xff;
                boolean erosion = false;
                for(int offsetY=-1; offsetY<=1; offsetY++) {
                	for(int offsetX=-1; offsetX<=1; offsetX++) {
                		if(offsetY==0 && offsetX==0) {
                			continue;
                		}
                		newRow = row + offsetY;
                		newCol = col + offsetX;
                		if(newRow <0 || newRow >=height) {
                			newRow = 0;
                		}
                		if(newCol < 0 || newCol >=width) {
                			newCol = 0;
                		}
                		index1 = newRow * width + newCol;
                		ta1 = (inPixels[index1] >> 24) & 0xff;
                        tr1 = (inPixels[index1] >> 16) & 0xff;
                        tg1= (inPixels[index1] >> 8) & 0xff;
                        tb1 = inPixels[index1] & 0xff;
                        if(tr1 == backgroundColor.getRed() && tg1 == tb1) {
	                        erosion = true;
	                        break;
                        }
                	}
                	if(erosion){
                		break;
                	}
                }
                
                if(erosion) {
                	tr = tg = tb = backgroundColor.getRed();
                } else {
                	tr = tg = tb = 255 - backgroundColor.getRed();
                }
                outPixels[index] = (ta << 24) | (tr << 16) | (tg << 8) | tb;
        	}
        }
        setRGB( dest, 0, 0, width, height, outPixels );
        return dest;
	}


}

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