【画像処理解説】モルフォロジー（モフォロジー）処理とは？

皆さん、こんにちは！
上越市を拠点にし、「FA設備・装置開発」と「画像処理」に強い会社、NSIです！
私達は豊富な経験と専門知識で、各種業界の自動化・システム化のお手伝いをしています。

11月に入り、ぐっと気温が下がりましたね。
紅葉も見頃を迎え、いよいよ冬が近づいているのを感じます。
皆さんもぜひ、紅葉を見に行ってみてはいかがでしょうか？

画像処理解説シリーズも回数を重ねてきました！
今回は｢モルフォロジー処理｣の仕組みについて解説していきます。
ぜひご覧ください！

モルフォロジー処理とは？

モルフォロジー処理とは、画像内の物体の形状を変えたり、強調したりする演算処理です。
構造要素と呼ばれる小さな形状を使って画像処理を行います。
構造要素は、特定の形状やサイズを持つマスクのようなもので、画像内の各ピクセルに対して操作を行います。

代表的なモルフォロジー処理として、以下4つがあります。

膨張（Dilation）

オブジェクトの境界を広げる操作。構造要素をオブジェクトの周りに置くことで、オブジェクトを膨らませます。
主な用途 … 小さな穴を埋める, オブジェクトを強調する

収縮（Erosion）

オブジェクトの境界を縮める操作。構造要素をオブジェクトの中に置くことで、オブジェクトを縮ませます。
主な用途 … ノイズの除去, オブジェクトを細くする

オープニング（Opening）

収縮の後に膨張を行う操作。元のオブジェクトの大きさを保ちながら、小さなオブジェクトやノイズを取り除くことができます。
主な用途 … 形状を保持してノイズを除去する

クロージング（Closing）

膨張の後に収縮を行う操作。元のオブジェクトの大きさを保ちながら、オブジェクトの隙間や突起、小さな穴を埋めることができます。
主な用途 … 形状を保持して小さな穴を埋める

メリットとデメリット

ソーベルフィルタのメリット・デメリットについて考えてみました。

メリット：ノイズ除去と形状の強調
収縮やオープニングを用いることで、小さなオブジェクトやノイズを除去することができます。膨張やクロージングを用いることで、オブジェクトの穴を埋め、輪郭を強調することができます。

デメリット：二値化依存と計算コスト
モルフォロジーは二値化画像に適用されるため、カラー画像やモノクロ画像に対して処理を行う場合は前処理が必要です。また、複雑な画像の場合は演算に時間がかかる可能性があります。

活用例

メリット・デメリットを踏まえ、活用例を考えてみました。

例1．ノイズ除去

ノイズを除去することで、重要なオブジェクトを明確にすることができます。

例2．文字認識

手書き文字などの細くて認識しにくいオブジェクトを、膨張やクロージングで強調することで、文字認識の精度を向上させることができます。

最後に

今回は モルフォロジー処理 について解説しました。
ノイズを除去したり、小さな穴埋めを行ったりすることができます。
まだまだ色々な処理について解説していきます！
「画像処理」タグから定期的にチェックしてみてくださいね。

ここまで読んでいただき、ありがとうございました。
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