Region Morphology vTool#

Region Morphology vTool 讓您能夠修改區域的形狀與大小。

您可以縮小或擴大區域、移除小型結構、移除孔洞，或填補孔洞。這能確保後續處理更有效率，或取得更好的結果。

Region Morphology vTool 透過Regions輸入接腳接收區域或區域陣列，並透過Regions輸出接腳輸出區域陣列。

Region Morphology vTool 的「區域 (Regions)」輸出，亦可作為具備ROI輸入引腳之 vTool 的ROI輸入。如需更多資訊，請參閱 ROI Creator vTool 相關主題。

Region Morphology vTool 提供 Blob Analysis Basic 及ColorBlob Analysis Basic授權版本中提供。如欲購買授權，請造訪Basler 網站。

運作原理#

區域形態學的目的是對區域進行處理。基本形態學運算「侵蝕」與「膨脹」皆以區域遮罩為基礎。而「Fill 」運算則無需遮罩。

光罩形狀#

提供圓形和矩形遮罩。根據遮罩的形狀，您可以指定寬度與高度，或半徑。每個遮罩都有一個明確定義的中心點。在形態學運算過程中，遮罩會一行一行地沿著影像移動。

對於寬度和高度數值為奇數的矩形遮罩（例如 3、5、7 等），其中心即為遮罩的重心。該遮罩以該中心為軸對稱。

對於半徑為整數加上 0.5（例如 1.5、2.5、3.5 等）的圓形遮罩，其中心即為遮罩的重心。該遮罩以該中心為軸對稱。

如果您首次開啟設定對話方塊並選擇矩形遮罩，寬度和高度會被綁定在一起。這表示您可以同時調整這兩個參數，而生成的遮罩將會是正方形。您也可以分別設定寬度和高度。若要這樣做，請點擊鏈接圖示以解除寬度和高度之間的綁定。

• 已連結選項：
• 未連結選項：

形態學運算#

以下是各項操作的運作方式：

• 侵蝕：凡是遮罩完全位於輸入區域內的部位，被遮罩中心覆蓋的像素都會被加入輸出區域。這會使該區域的面積減少。
• 擴張：凡是遮罩與輸入區域至少共享一個像素之處，被遮罩中心覆蓋的像素皆會被加入輸出區域。此舉將擴展該區域的範圍。
• 開頭：這是侵蝕與擴張的組合運算。擴張所使用的遮罩與侵蝕的遮罩相同，但旋轉了 180°。此運算會將區域內小於遮罩的結構移除。輸出區域的大小與形狀大致與先前相同。
• 收縮：這是擴張與侵蝕運算的組合。侵蝕運算所使用的遮罩與擴張運算的遮罩相同，但旋轉了 180°。此運算會填補或連接區域內小於遮罩的空隙。該區域的大小與形狀大致與先前相同。
• Fill:這會填滿該區域內的孔洞。此操作無需使用遮罩。

除了上述選項之外，您還可以執行區域分割。此操作會將區域的連通分量轉為獨立的區域。若勾選對應的核取方塊，系統將計算所有單一或多個輸入區域的連通分量。

連通分量是指所有像素皆具有直接相鄰像素（包含水平、垂直及對角方向）的區域。非連通的區域將會被分割成獨立的輸出區域。

您也可以在不進行任何形態學運算的情況下，直接對原始輸入區域執行區域分割。

範例#

以下各節將透過範例圖像，說明各種形態學運算。

侵蝕與擴張#

以下圖片將向您展示如何連續使用兩種形態學運算（蝕蝕與膨脹），在保留物體原始形狀的同時，將相互接觸的物體分離。如此一來，便能正確地統計物體數量，並可進一步依據區域特徵進行檢測。

這是顯示白色藥片的輸入圖片：

這是已找出初步區域的影像，例如在進行顏色分類後：

執行「侵蝕」運算後，這些區域看起來如下所示：

最後，經過擴張運算後，藥片便被分開了。

開場與Fill#

開運算常被用來抑制小範圍區域（例如因影像雜訊或雜訊干擾所導致的區域），這些區域往往會導致分割結果不盡理想。換言之，開運算可透過使用適當的遮罩，過濾掉明顯較大的區域結構。

以下圖像顯示，透過使用直徑約為目標物體一半的圓形遮罩來開啟區域，即可偵測到電路板的定位標記。

區域填充是用作將環形轉化為實心圓形的 intermediate step。

這是一張顯示電路板的輸入圖片：

透過閾值處理，可在輸出區域中看到影像中的光學結構：

塗上填充劑後，環狀結構便被填滿：

最後，透過「開窗」運算，將消除所有小區域，僅保留定位標作為偵測到的區域：

閉運算 (Closing)#

「閉合」操作主要用於關閉區域內的縮進、填補空隙，或將個別區域段連接起來。

本範例以先前相同的電路板範例為基礎，展示如何將球柵陣列區域進行分段。起點是上圖所示、經閾值處理後呈現輕微結構的影像。

執行「閉合」運算，並使用一個足夠大的矩形遮罩，以填補球柵陣列中所有球體之間的間隙。

套用「開運算」來去除不需要的小區域。

最後，請使用「Region Selection 」vTool，根據其尺寸選取兩個球柵陣列區域。

常見應用情境#

• 使用圓形或矩形侵蝕來縮小區域
• 使用圓形或矩形擴張演算來擴展區域
• 利用「開啟」功能移除小型物件
• 利用「開運算」並搭配適當的遮罩形狀，過濾掉較大的物體
• 使用「填補」功能填補小孔或凹陷處
• 運用「Closing」來彌合地區間的差距
• 透過以下方式填補區域內的空隙：Fill
• 將區域的連通分量拆分為獨立的區域，以便計算區域的數量

設定 vTool#

要設定「Region Morphology 」vTool：

1. 在vTool「設定」區域的「配方管理」窗格中，按一下「開啟設定」或雙擊該 vTool。
   此時會開啟 Region Morphology 對話方塊隨即開啟。
2. 在「形態學運算」區域中，請選擇您要執行的運算。
   若您僅想分割區域而無需執行任何形態學運算，請選擇「關閉」。
3. 在「遮罩形狀」區域中，請選擇遮罩的形狀與大小。
   「侵蝕」、「擴蝕」、「閉合」及「開合」等運算均需使用遮罩。
4. 在「區域分割」區塊中，請指定是否要將區域的連通成分分割成獨立的區域。
   分割功能亦可直接套用至輸入影像，無需事先執行任何形態學運算。

您可以在引腳資料視圖中檢視形態學運算的結果。在此，您可以選擇要顯示哪些輸出。

Inputs#

Regions#

接受單一或多個區域。

• 資料類型：Region、Region Array

Outputs#

Regions#

回傳一個或多個已處理的區域。

• 資料類型：區域陣列

相關 vTool#

典型前置元件#

• Color Classifier vTool
• Auto Thresholding vTool
• Absolute Thresholding vTool
• Relative Thresholding vTool

典型後續元件#

• Region Selection vTool
• Region Feature Extraction vTool