strel

모폴로지 구조 요소

설명

strel 객체는 모폴로지 팽창과 침식 연산의 핵심이 되는 모폴로지 평탄 구조 요소입니다.

평탄 구조 요소는 2차원 또는 다차원의 이진 값 이웃이며, 이 이웃의 true 픽셀은 모폴로지 계산에 포함되고 false 픽셀은 포함되지 않습니다. 구조 요소에서 원점이라는 중앙 픽셀은 영상에서 처리되는 픽셀을 식별합니다. 아래에서 설명하는 strel 함수를 사용하여 평탄 구조 요소를 만들 수 있습니다. 평탄 구조 요소는 이진 영상과 회색조 영상에 모두 사용할 수 있습니다. 다음 그림은 평탄 구조 요소를 보여줍니다.

비평탄 구조 요소를 만들려면 offsetstrel을 사용하십시오.

생성

구문

SE = strel(nhood)

SE = strel("diamond",r)

SE = strel("disk",r)

SE = strel("disk",r,n)

SE = strel("octagon",r)

SE = strel("line",len,deg)

SE = strel("rectangle",[m n])

SE = strel("square",w)

SE = strel("cube",w)

SE = strel("cuboid",[m n p])

SE = strel("sphere",r)

설명

무작위 이웃 모양

SE = strel(nhood)는 지정된 이웃 nhood로 평탄 구조 요소를 만듭니다.

2차원 기하 이웃 모양

SE = strel("diamond",r)은 다이아몬드 모양의 구조 요소를 만듭니다. 여기서 r은 구조 요소 원점부터 다이아몬드 점까지의 거리를 지정합니다.

SE = strel("disk",r)은 원판 모양 구조 요소를 만듭니다. 여기서 r은 반지름을 지정합니다.

SE = strel("disk",r,n)은 원판 모양 구조 요소를 만듭니다. 여기서 r은 반지름을 지정하고, n은 원판 모양을 근사하는 데 사용되는 직선 구조 요소의 개수를 지정합니다. 구조 요소에서 근사를 사용하면 모폴로지 연산의 실행 속도가 훨씬 더 빠릅니다.

SE = strel("octagon",r)은 팔각형 구조 요소를 만듭니다. 여기서 r은 가로 축과 세로 축을 따라 측정한, 구조 요소 원점부터 팔각형 변까지의 거리를 지정합니다. r은 음이 아닌 3의 배수여야 합니다.

SE = strel("line",len,deg)는 대략적인 길이가 len이고 각도가 deg인, 이웃의 중앙 요소를 기준으로 대칭이 되는 선형 구조 요소를 만듭니다.

SE = strel("rectangle",[m n])은 크기가 [m n]인 사각형 구조 요소를 만듭니다.

SE = strel("square",w)는 너비가 w 픽셀인 정사각형 구조 요소를 만듭니다.

3차원 기하 이웃 모양

SE = strel("cube",w)는 너비가 w 픽셀인 3차원 3차 구조 요소를 만듭니다.

SE = strel("cuboid",[m n p])는 크기가 m×n×p 픽셀인 3차원 직육면체 구조 요소를 만듭니다.

SE = strel("sphere",r)은 반지름이 r 픽셀인 구 모양의 3차원 구조 요소를 만듭니다.

호환성

비평탄 구조 요소 모양을 만드는 데 다음 구문을 계속 사용할 수 있지만, offsetstrel을 사용하는 것이 좋습니다.

• SE = strel("arbitrary",nhood,h). 여기서 h는 nhood와 크기가 동일한 행렬로, nhood의 0이 아닌 각 요소와 관련된 높이 값을 포함합니다.

• SE = strel("ball",r,h,n)

입력 인수

nhood — 이웃

숫자형 배열

이웃으로, 임의 차원의 숫자형 배열로 지정됩니다. nhood의 모든 0이 아닌 픽셀은 모폴로지 연산에서 이웃에 속합니다. nhood의 중심(또는 원점)은 이웃의 중심이 되는 요소이며 floor((size(nhood) + 1)/2)로 주어집니다.

데이터형: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

r — 구조 요소의 반지름

양의 정수

구조 요소의 반지름으로, 양의 정수로 지정됩니다.

• 원판 모양의 경우 r은 원판의 원점부터 경계까지의 거리입니다.

• 다이아몬드 모양의 경우 r은 구조 요소 원점부터 다이아몬드 점까지의 거리입니다.

• 팔각형 모양의 경우 r은 가로 축과 세로 축을 따라 측정한, 구조 요소 원점부터 팔각형 변까지의 거리입니다. r은 3의 배수여야 합니다.

• 구 모양의 경우 r은 구의 원점부터 경계까지의 거리입니다.

데이터형: double

n — 모양을 근사하는 데 사용되는 주기적 직선 구조 요소의 개수

4 (디폴트 값) | 0 | 6 | 8

모양을 근사하는 데 사용되는 주기적 직선 구조 요소의 개수로, 0, 4, 6 또는 8로 지정됩니다. 원판 근사를 사용하여 모폴로지 연산을 수행하면 구조 요소에서 근사를 사용할 때보다 실행 속도가 훨씬 더 빠릅니다(n > 0인 경우).

n의 값	동작
n > 0	strel은 n개의 주기적 직선 모양의 구조 요소로 구성된 시퀀스를 사용하여 형태를 근사화합니다. 경우에 따라 strel에서 근사를 사용할 때 직선 구조 요소를 두 개 더 사용해야 합니다. 이 경우 분해된 구조 요소의 실제 개수는 n+2입니다.
n = 0	strel은 근사를 사용하지 않습니다. 구조 요소 멤버는 원점과 픽셀 중심 간의 거리가 r을 넘지 않는 모든 픽셀로 구성됩니다.

데이터형: double

len — 선형 구조 요소의 길이

양수

선형 구조 요소의 길이로, 양수로 지정됩니다. len은 직선 양끝에 있는 구조 요소의 중심 간의 대략적인 거리입니다.

데이터형: double

deg — 선형 구조 요소의 각도

숫자형 스칼라

선형 구조 요소의 각도(단위: 도)로, 숫자형 스칼라로 지정됩니다. 각도는 가로 축에서부터 시계 반대 방향으로 측정됩니다.

데이터형: double

[m n] — 사각형 구조 요소의 크기

양의 정수로 구성된 요소를 2개 가진 벡터

사각형 구조 요소의 크기로, 양의 정수로 구성된 요소를 2개 가진 벡터로 지정됩니다. 구조 요소는 m개 행과 n개 열을 가집니다.

데이터형: double

w — 정사각형 또는 3차 구조 요소의 너비

양의 정수

정사각형 또는 3차 구조 요소의 너비로, 양의 정수로 지정됩니다.

데이터형: double

[m n p] — 직육면체 구조 요소의 크기

양의 정수로 구성된 요소를 3개 가진 벡터

직육면체 구조 요소의 크기로, 양의 정수로 구성된 요소를 3개 가진 벡터로 지정됩니다. 구조 요소는 m개 행, n개 열, p개 평면을 가집니다.

데이터형: double

속성

Neighborhood — 구조 요소 이웃

논리형 배열

구조 요소 이웃으로, 논리형 배열로 지정됩니다.

데이터형: logical

Dimensionality — 구조 요소의 차원

음이 아닌 스칼라

구조 요소의 차원으로, 음이 아닌 스칼라로 지정됩니다.

데이터형: double

객체 함수

imdilate	영상 팽창
imerode	영상 침식
imclose	영상에 모폴로지 닫기 연산 수행
imopen	영상에 모폴로지 열기 연산 수행
imbothat	Bottom-hat 필터링
imtophat	Top-hat 필터링
bwhitmiss	이진 적중-비적중 연산

decompose	Return sequence of decomposed structuring elements
reflect	Reflect structuring element
translate	Translate structuring element

예제

정사각형 구조 요소 만들기

11×11 정사각형 구조 요소를 만듭니다.

SE = strel('square', 11)

SE = 
strel is a square shaped structuring element with properties:

      Neighborhood: [11x11 logical]
    Dimensionality: 2

직선 모양의 구조 요소 만들기

45도의 각도로 기울어지고 길이가 10인 직선 모양의 구조 요소를 만듭니다.

SE = strel('line', 10, 45)

SE = 
strel is a line shaped structuring element with properties:

      Neighborhood: [7x7 logical]
    Dimensionality: 2

구조 요소를 확인합니다.

SE.Neighborhood

ans = 7x7 logical array

   0   0   0   0   0   0   1
   0   0   0   0   0   1   0
   0   0   0   0   1   0   0
   0   0   0   1   0   0   0
   0   0   1   0   0   0   0
   0   1   0   0   0   0   0
   1   0   0   0   0   0   0

원판 모양 구조 요소 만들기

반지름이 15인 원판 모양 구조 요소를 만듭니다.

SE3 = strel('disk', 15)

SE3 = 
strel is a disk shaped structuring element with properties:

      Neighborhood: [29x29 logical]
    Dimensionality: 2

원판 모양 구조 요소를 표시합니다.

figure
imshow(SE3.Neighborhood)

구 모양의 3차원 구조 요소 만들기

반지름이 15인 구 모양의 3차원 구조 요소를 만듭니다.

SE = strel('sphere', 15)

SE = 
strel is a sphere shaped structuring element with properties:

      Neighborhood: [31x31x31 logical]
    Dimensionality: 3

구조 요소를 표시합니다.

figure
isosurface(SE.Neighborhood)

팁

• 근사를 사용하지 않는 구조 요소(n = 0)는 입자 크기의 분포를 계산하는 데 적합하지 않습니다.

알고리즘

모든 기하학적 형상의 구조 요소는 구조 요소 분해로 총칭되는 기법을 사용하여 생성됩니다. 원칙적으로, 팽창을 계산할 때 큰 구조 요소를 사용하는 것이 작은 구조 요소로 구성된 시퀀스를 사용하는 것보다 속도가 더 빠를 수 있습니다. 예를 들어, 11×11 정사각형 구조 요소를 사용한 팽창의 경우 먼저 1×11 구조 요소를 사용하여 팽창한 후 11×1 구조 요소를 사용하여 팽창할 수 있습니다. 이렇게 하면 이론적으로 성능이 5.5배 향상됩니다. 실제 성능 향상은 그보다 다소 낮습니다. "disk" 모양에 사용되는 구조 요소 분해는 근사적이지만, 그 외 다른 분해는 정확합니다.

참고 문헌

[1] van den Boomgard, R, and R. van Balen, "Methods for Fast Morphological Image Transforms Using Bitmapped Images," Computer Vision, Graphics, and Image Processing: Graphical Models and Image Processing, Vol. 54, Number 3, pp. 252–254, May 1992.

[2] Adams, R., "Radial Decomposition of Discs and Spheres," Computer Vision, Graphics, and Image Processing: Graphical Models and Image Processing, Vol. 55, Number 5, pp. 325–332, September 1993.

[3] Jones, R., and P. Soille, "Periodic lines: Definition, cascades, and application to granulometrie," Pattern Recognition Letters, Vol. 17, pp. 1057–1063, 1996.

확장 기능

C/C++ 코드 생성

MATLAB® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

사용법 관련 참고 및 제한 사항:

• strel 함수는 C 코드 생성을 지원합니다(MATLAB^® Coder™가 필요함). 자세한 내용은 Code Generation for Image Processing 항목을 참조하십시오.

• char 유형의 모든 입력 인수는 컴파일타임 상수여야 합니다.

• strel 객체와 연결된 메서드는 코드 생성 시 지원되지 않습니다.

• strel 객체로 구성된 배열은 지원되지 않습니다.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

R2017b: 선형 구조 요소는 [0, 180] 범위 내의 각도를 사용함

R2017b부터 strel은 선형 구조 요소가 [0, 180] 범위 내의 각도를 갖도록 제한합니다. deg를 이 범위 밖의 값으로 지정할 경우 strel은 각도를 mod(deg,180)으로 계산합니다.

R2017b 전에는 차이가 180만큼 나는 각도에 대해 strel이 서로 다른 선형 구조 요소를 만드는 경우가 있었습니다.

참고 항목

offsetstrel

도움말 항목

• Structuring Elements