数字图像的形态学处理方法和数字图像处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了数字图像的形态学处理方法和数字图像处理装置。该数字图像的形态学处理方法包括：判断所述数字图像中的待检测像素点是否为边界点；若所述待检测像素点为边界点，判断所述待检测像素点是否为方向膨胀点；若所述待检测像素点为所述方向膨胀点，则根据所述待检测像素点的位置和第一方向膨胀矩阵，将所述数字图像中的第一像素点集合中的像素点的像素值赋值为所述第一像素值。本发明专利技术提供的数字图像的形态学处理方法和数字图像处理装置，可以简单、快速地对数字图像进行形态学处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及数字图像的形态学处理方法和数字图像处理装置。
技术介绍
在图像处理过程中，如指纹识别过程中，需要将有效区域从无效区域中识别出来。无效区域主要包括图像中的非按压区域、湿手区域、坏点区域等。为了使得识别出来的有效区域能够更好地覆盖图像中有用的图像信息，如指纹中有用的指纹信息，需要对这些有效区域对应的数字图像进行一定的形态学处理。数字图像形态学处理的基本思想是：用具有一定形态的结构元素去度量和提取数字图像中的对应形状，达到图像分析和识别的目的。数字图像形态学处理中包括了腐蚀运算、膨胀运算、开运算和闭运算等运算。而数字图像形态学处理中的各个运算都是以腐蚀运算和膨胀运算为基础的。腐蚀运算和膨胀运算中都需要使用结构元素。结构元素在形态变换中的作用相当于信号处理中的“滤波窗口”。不过，传统的数字图像进行形态学处理，实质上是对数字图像和结构元素的一种二维卷积运算。因此当数字图像的维数比较大时，运算速度会很慢。
技术实现思路
本专利技术提供了数字图像的形态学处理方法和数字图像处理装置，可以简单、快速地对数字图像进行形态学处理。第一方面，本专利技术提供了一种数字图像的形态学处理方法，包括：判断数字图像中的待检测像素点是否为边界点，待检测像素点的像素值为第一像素值；若待检测像素点为边界点，判断待检测像素点是否为方向膨胀点，方向膨胀点为数字图像的边界点，方向膨胀点的第一方向上相邻的像素点为已经进行过检测的边界点，且方向膨胀点的第一方向上相邻的像素点的像素值为第一像素值；若待检测像素点为方向膨胀点，则根据待检测像素点的位置和第一方向膨胀矩阵，将数字图像中的第一像素点集合中的像素点的像素值赋值为第一像素值；其中，第一像素点集合中所有像素点与待检测像素点的相对位置矩阵为第一方向膨胀矩阵。本专利技术实施例中，当待检测像素点为方向膨胀点时，只需根据方向膨胀矩阵将数字图像中与待检测像素点的位置满足方向膨胀矩阵的像素点的像素值直接置为与待检测像素点的像素值相同即可，而不需要进行传统的膨胀运算，从而可以降低运算量，节省运算时间。可选地，第一方向膨胀矩阵为第一结构图中包含、而第二结构图中不包含的像素点相对于第一结构图的原点的位置矩阵，第二结构图为用于对数字图像进行膨胀运算的结构元素矩阵对应的图像，第一结构图为第一结构图在第二方向上平移后所得的图像，第二方向与第一方向相反。在一种可能的实现方式中，所述形态学处理方法还包括：若待检测像素点不是方向膨胀点，则使用结构元素矩阵对待检测像素点进行膨胀运算。在一种可能的实现方式中，所述形态学处理方法还包括：若待检测像素点不是边界点，则不对待检测像素点做膨胀运算。本专利技术实施例中，不是边界点的像素点不作膨胀运算，可以进一步减少运算量和节省运算时间。在一种可能的实现方式中，判断所述待检测像素点是否为边界点，包括：确定待检测像素点满足以下任意一种条件时，判断待检测像素点为边界点：待检测像素点的位置中的横坐标为横坐标最小值或横坐标最大值，待检测点的位置中的纵坐标为纵坐标最小值或纵坐标最大值，待检测像素点与待检测像素点的至少一个相邻像素点的像素值不相等。第二方面，本专利技术提供了一种数字图像处理装置，所述数字图像处理装置包括用于执行第一方面或第一方面中任意一种可能的实现方式中的形态学处理方法的模块。第三方面，本专利技术提供了一种数字图像处理装置，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储代码，所述处理器用于执行所述存储器中的代码。当所述代码被执行时，所述处理器实现第一方面或第一方面中任意一种可能的实现方式中的形态学处理方法。第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于数字图像处理装置执行的程序代码，所述程序代码包括用于执行第一方面中或第一方面中任意一种可能的实现方式中的形态学处理方法的指令。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的待处理数字图像和结构图的示意图。图2是本专利技术实施例的数字图像的形态学处理方法的示意性流程图。图3是本专利技术实施例的方向膨胀矩阵的示意图。图4是本专利技术实施例的数字图像的形态学处理方法的示意图。图5是本专利技术实施例的数字图像处理装置的示意性结构图。图6是本专利技术实施例的数字图像处理装置的示意性结构图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。通常来说，对二值图像进行腐蚀运算和膨胀运算的操作过程一般采用以下方式。假设用B代表结构元素矩阵，用E代表二值图像的像素矩阵，则用结构元素矩阵B对像素矩阵E进行腐蚀运算就是：扫描二值图像的每一个像素，用结构元素矩阵与其覆盖的二值图像做“与”操作，如果都为1，则该二值图像中该像素点的值1，否则为0。而用结构元素矩阵B对像素矩阵E进行膨胀就是：扫描二值图像的每一个像素，用结构元素矩阵与其覆盖的二值图像做“与”操作，如果都为0，结果图像的该像素为0，否则为1。图1是本专利技术实施例的待处理数字图像和结构图的示意图。如图1中的(a)所示，待处理数字图像为二值图像，其中的像素点的像素值分别为1和0。像素值为1的点为有效区域，像素值为0的点为无线区域。结构元素矩阵对应的结构图如图1中的(b)所示。一般而言，使用图1的(b)中的结构元素矩阵对图1的(a)中的二值图像进行膨胀运算时，通常是使用图1的(b)中的结构元素矩阵从左到右、从上到下，依次对图1的(a)中的二值图像中像素值为1的待检测像素点进行膨胀运算。这种数字图像处理方法运算量较大，时间较大。因此本专利技术实施例提出了一种数字图像的形态学处理方法，具体内容为：当待检测像素点为数字图像中的边界点时，根据该边界点相邻的像素点是否满足预设条件来对该边界点进行传统的膨胀运算还是本专利技术实施例中提出的特定的膨胀运算，以减少运算量，节省运算时间。图2为本专利技术实施例的数字图像的形态学处理方法的示意性流程图。应理解，图2示出了形态学处理方法的步骤或操作，但这些步骤或操作仅是示例，本专利技术实施例还可以执行其他操作或者图2中的各个操作的变形。此外，图2中的各个步骤可以按照与图2呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行图2中的全部操作。图2中的数字图像的形态学处理方法可以由数字图像处理装置执行。S210，判断数字图像中的待检测像素点是否为边界点。其中，该待检测像素点的像素值为第一像素值。该数字图像可以是二值图像，如像素点的像素值为1或0。待检测像素点的第一像素值可以为二值图像中的两种像素值中的任一项一种，如可以为1，也可以为0，即第一像素值可以为1，也可以为0。S220，若待检测像素点为边界点，判断待检测像素点是否为方向膨胀点。其中，方向膨胀点为数字图像的边界点，且方向膨胀点在第一方向上相邻的像素点为已经进行过检测的边界点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字图像的形态学处理方法，其特征在于，包括：判断所述数字图像中的待检测像素点是否为边界点，所述待检测像素点的像素值为第一像素值；若所述待检测像素点为边界点，判断所述待检测像素点是否为方向膨胀点，所述方向膨胀点在第一方向上相邻的像素点为已经进行过检测的边界点，且所述方向膨胀点在第一方向上相邻的像素点的像素值同为第一像素值；若所述待检测像素点为所述方向膨胀点，则根据所述待检测像素点的位置和第一方向膨胀矩阵，将所述数字图像中的第一像素点集合中的像素点的像素值赋值为所述第一像素值；其中，所述第一像素点集合中所有像素点与所述待检测像素点的相对位置矩阵为所述第一方向膨胀矩阵。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数字图像的形态学处理方法，其特征在于，包括：判断所述数字图像中的待检测像素点是否为边界点，所述待检测像素点的像素值为第一像素值；若所述待检测像素点为边界点，判断所述待检测像素点是否为方向膨胀点，所述方向膨胀点在第一方向上相邻的像素点为已经进行过检测的边界点，且所述方向膨胀点在第一方向上相邻的像素点的像素值同为第一像素值；若所述待检测像素点为所述方向膨胀点，则根据所述待检测像素点的位置和第一方向膨胀矩阵，将所述数字图像中的第一像素点集合中的像素点的像素值赋值为所述第一像素值；其中，所述第一像素点集合中所有像素点与所述待检测像素点的相对位置矩阵为所述第一方向膨胀矩阵。2.根据权利要求1所述的形态学处理方法，其特征在于，所述第一方向膨胀矩阵为包含在第一结构图中而不包含在第二结构图中的像素点相对于所述第一结构图的原点的位置矩阵，所述第二结构图为用于对所述数字图像进行膨胀运算的结构元素矩阵对应的图像，所述第一结构图为所述第一结构图在第二方向上平移后所得的图像，所述第二方向与所述第一方向相反。3.根据权利要求2所述的形态学处理方法，其特征在于，所述形态学处理方法还包括：若所述待检测像素点不是所述方向膨胀点，则使用所述结构元素矩阵对所述待检测像素点进行膨胀运算。4.根据权利要求2或3所述的形态学处理方法，其特征在于，所述形态学处理方法还包括：若所述待检测像素点不是边界点，则不对所述待检测像素点做膨胀运算。5.根据权利要求1至4中任一项所述的形态学处理方法，其特征在于，所述判断所述待检测像素点是否为边界点，包括：确定所述待检测像素点满足以下任意一种条件时，判断所述待检测像素点为边界点：所述待检测像素点的位置中的横坐标为横坐标最小值或横坐标最大值，所述待检测点的位置中的纵坐标为纵坐标最小值或纵坐标最大值，所述待检测像素点与所述待检测像素点的至少一个相邻像素点的像素值不相等。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：方春，王兵，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44