**结构元就是形态学操作中涉及到的一个关键的因子。**11

定义采用形 态学方法进行图像处理时，要用到一个被称为结构元（）的 辅助工具，所谓结构元就是一个形状和大小已知的像素点集，通常还要为结构元定义一个中心。

数学形态学运算是在结构元作用下进行的，利用它与二值图像对应的区域进行特定的逻辑运算。所渭结构元是指一种特殊定义的邻域结构，在图像中不断移动结构元，就可以考察图像之间各部分的关系，其形状、尺寸的选择决定了数学形态学运算的效果。
结构元选择的主要原则是：
1)结构元在几何上必须比原图像简单，且有界。
2)在多尺度形态学分析中，结构元的大小可以变化，。但结构元的尺寸一般要明显小于目标图像的尺寸。
3)结构元的凸性很重要．保证连接两点的线段位于集合的内部。
4)根据不同的图像分析目的，常用的结构元有方形、扁平形、圆形等。
图l()4是利用结构元进行形态学的运算示意图，右侧为结构元。
运用形态学进行图像分析的基本步骤是：
1)分析图像中目标的几何结构特征。下图为利用结构元进行的图像操作。
2)根据目标的结构特征选择适当形状和大小的结构元。
3)用选定的结构元对图像进行击中与否的变换，得到比原始图像更显著突出物体特征信息的图像。

相应函数strel函数工具箱函数strel用于构造各种形状和大小的结构元，基本语法是：
Se=strel（shape，parameters）
其中，shape是用于指定希望形状的字符串，而parameters是描述形状信息的参数列表。例如，strel('diamand'，5)返回菱形的结构元，并沿水平轴和垂直轴扩展5个像素。
下面总结了strel可以构造的各种形状。
除了简化常用的结构元形状的产生外，函数strel还有重要的以分解形式产生结构元的
特性。函数imdilate自动地用分解信息加快膨胀处理。以下例子说明strel如何返回有关结构元的分解信息。

用strel分解结构元考虑用strel函数构造菱形结构元：
>>se=strel(’diamond’，5)
Se=
Flat STREL object containing 61 neighbors．2

Decomposition：4 STREL objects containing a total of 17 neighbors
Neighborhood：

函数strel的输出不是正规的MATLAB矩阵，相反，而是被称作strel对象的某个特殊类型的量。命令窗口中显示了包括邻值的strel对象(在这种情况下，是菱形模式的由1组成的矩阵)；结构元中值为1的像素的数目是(61)；分解结构元的数目是(4)；分解结构元中值为1的总的像素数目是(17)。函数getsequence可用于提取并检查分解中单独的结构元：2

>>decomp
>>whos
Name Size Bytes Class Attributes
Decomp 4x1 1716 stre

Se 1x1 3309 strel

whos的输出表明se和decomp均为strel目标，并且更进一步，decomp是strel目标的4元素向量。分解中的4结构元能够用索引单个地进行检查：
into decomp：
>>decomp(1)
ans=
Flat STREL obj ect containing 5 neighbors
Neighborhood：
0 1 0

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所