2.1. Các phép tốn hình thái học
2.1.1. Phần tử cấu trúc
Một phần quan trọng của các thao tác giãn-nở ảnh là phần tử cấu trúc dùng được sử dụng để rê đi khắp ảnh. Phần tử cấu trúc hai chiều (phần tử cấu trúc phẳng) được xem là ma trận gồm các phần tử 0 và 1 (thường nhỏ hơn nhiều so với các hình ảnh được xử lý). Các điểm ảnh trung tâm của phần tử cấu trúc, được gọi là gốc (xác định các điểm ảnh sẽ được tác động tới trong quá trình thao tác ảnh) Các điểm ảnh trong phần tử cấu trúc có giá trị 1 được coi là lân cận và cũng sẽ được xem xét tới trong quá trình thực hiện phép co-giãn ảnh.[19]
Một số hình dáng của phần tử cấu trúc thường được sử dụng trên ảnh nhị phân: dạng đường theo chiều ngang và dọc, hình vng, hình ellipse.[16]
Hình 2.1. Một số hình dáng của phần tử cấu trúc phẳng
Đối với ảnh xám, phần tử cấu trúc là không phẳng, tức là các phần tử cấu trúc sử dụng các giá trị 0 và 1 để xác định phạm vi của phần tử cấu trúc trong mặt phẳng x và mặt phẳng y và thêm giá trị độ cao để xác định chiều thứ ba. Cấu trúc phần tử khơng phẳng gồm có hai phần [11]:
Phần thứ nhất: Một mảng hai chiều gồm có các giá trị 0 và 1, trong đó giá trị bằng 1 xác định hàng xóm của phần tử cấu trúc
0 1 0
1 1 1
0 1 0
Phần thứ hai: Một mảng hai chiều có kích thước bằng với kích thước của mảng hai chiều ở phần thứ nhất nhưng chứa các giá trị thực của phần tử cấu trúc.
0 1.3 0
1.5 1 1.4
0 1.6 0
Khi một phép tốn hình thái được thực hiện thì các gốc của phần tử cấu trúc thường dịch chuyển lần lượt trên các điểm ảnh. Và khi đó giá trị của các điểm ảnh vừa được quét qua sẽ được so sánh với nhau, các kết quả thu được sau khi so sánh phụ thuộc vào phép tốn hình thái đang được sử dụng.