MATLAB图像处理的钢材表面裂纹检测系统设计(3)
形态学处理
形态学处理，在图像运用中主要变现为一种邻域运算形式，一种特殊定义的邻域被称之为“结构元素”(Structure Element)，在每个像素位置上与对应的二值图像上对应的区域进行特定的逻辑运算。其中主要有膨胀、腐蚀、开闭运算等。
膨胀：X=E⊙B={x:B(x)∈E}
腐蚀：Y=E⊕B={y:B(y)∩E=∅}
开运算：先腐蚀再膨胀
闭运算：先膨胀再腐蚀
缺陷特征参数提取
图像特征，共分为：颜色特征、形状特征、空间关系特征、纹理特征等四种特征。每一种图像特征参数的提取匹配方式都各有不同，颜色特征：颜色集、颜色直方图……纹理特征：几何集、模型法、信号处理法……空间关系特征：由于此特征比较特征，所以一般需要将图像分割，根据不同部分颜色等信息再进行特征参数区分提取。
本方案涉及到的钢材表面裂纹所欲形状特征，形状特征主要有轮廓和区域两种描述方法，对于形状特征参数的提取主要也有以下方法：几何参数法、傅里叶形状描述法、形状不变矩法、边界特征法等。
1.4.2 图像处理的应用
既然要谈应用，就要先想到做数字图像处理的目的，大体上分为三个：1）提高图像的质量，主要为分辨率，颜色失真度，可以通过几何变换、图像增强等方面来实现；2）提取图像中所包含的某些信息，方便计算机进行其他处理工作。主要进行的就是特征参数的提取，例如空间关系特征提取、纹理特征体力、拓扑特征提取、形状特征提取等；3）图像的变换、编码及压缩，这样做主要是为了方便图像的传输、保存。例如将24Bit的BMP格式图片压缩为EG图片，所占空间可以从460K压缩到20K，整整23倍的压缩比，对于存储空间有相当大的节约，并且也更方便于快捷的传输，适合也在网络上传输。也正因如此，现在互联网上图片格式大多使用EG格式。
对于数字图像处理有了这三个明确的目的，就可以很轻易的知道现在它大体的应用方向：
（1）医学领域
在临床医学中，如今对于数字图像处理的应用极为广泛。首先，人们最常用也是接触最多的就是拍X光，通过射线照射人体，对人体内进行数字成像。再则，即X射线断层扫描仪，配备图像显示器。还有更多日常生活接触较少的：显微图像分析、超声波扫描图像分析……
（2）工业领域
数字图像处理在工业中的应用主要都体现在检测方面，正如我们课题所研究的——基于数字图像处理的钢材表面裂纹检测系统。现如今主要有电路板表面瑕疵检测、方便易于携带的喷漆质量检测仪、生产流水线上的电焊和装配检测。当然，除了检测，比较有名的邮件自动分类系统也属于数字图像处理在工业领域一种的应用。
（3）机器人领域
在机器人领域，主要是工用机器人、军事机器人、医用机器人、日常用机器人等，他们主要应用的是三文数字图像处理，与其他平面图像有明显区别，但是处理方式及研究方向想通。
（4）航天航空领域
数字图像在航天航空领域的应用及其广泛，首先，对于卫星图片的处理，这些图像在空中先处理成数字信号存入磁带中，在卫星经过地面站上空时，再高速传送下来，然后由处理中心分析判读。这些图像无论是在成像、存储、传输过程中，还是在判读分析中，都必须采用很多数字图像处理方法。现在世界各国都在利用陆地卫星所获取的图像进行资源调查（如森林调查、海洋泥沙和渔业调查、水资源调查等），资源勘察（如石油勘查、矿产量探测、大型工程地理位置勘探分析等），灾害检测（如病虫害检测、水火检测、环境污染检测等），城市规划（如地质结构、水源及环境分析等），农业规划（如土壤营养、产量的估算等）。如今，我国的北斗卫星系统中也涉及了诸多的数字图像处理内容。其次，类似于美国火星车获得的大量高保真图片，曾经是人工进行图像处理，但是对于人员的能力及数量要求过高；而如今使用高性能计算机，利用数字图像处理技术便大大提高了效率和准确率。