Die morphologische Bildverarbeitung ist eine Technik zum Modifizieren der Pixel in einem Bild. Im Fall eines Graustufenbildes werden die Pixel durch die Binärwerte 0 und 1 identifiziert und der Prozess wird entweder unter Verwendung ausgeklügelter Bildverarbeitungsalgorithmen oder weniger mathematisch komplizierter Operationen durchgeführt. Dazu gehören Erosion und Dilatation sowie Öffnen und Schließen. Der Zweck der morphologischen Bildverarbeitung besteht darin, unerwünschte Artefakte aus einem Bild zu entfernen oder seine Klarheit zu verbessern. Es wird in Anwendungen wie der Verarbeitung von Fingerabdrücken, der Anzeige von Bildern von Weltraumteleskopen und der Analyse medizinischer Scans verwendet.
Ein Objekt in einem Bild wird durch einen bestimmten Satz von Pixeln dargestellt, die als Objektpixel bezeichnet werden. Hintergrundpixel werden separat dargestellt und sind weiß. Die Erosionsoperation wandelt Pixel, die der Objektgrenze zugeordnet sind, in Pixel im Hintergrund um, während bei der Dilatation die angrenzenden Hintergrundpixel in solche geändert werden, die dem Objekt zugeordnet sind. Objekte werden während des Erosionsprozesses kleiner, vergrößern sich oder verschmelzen sogar während der Dilatation.
Die beiden Operationen können in der morphologischen Bildverarbeitung kombiniert werden, so dass ein Bild bearbeitet werden kann, indem eine Erosion und dann eine Dilatation durchgeführt wird, die zum Öffnen führt. Filamente und isolierte Pixel können auf diese Weise aus dem Objekt entfernt werden, um das Bild zu glätten. Hintergrundpixel können mithilfe des Schließvorgangs gefiltert werden, wodurch Löcher und Pixel entfernt werden können, von denen bereits bekannt ist, dass sie sich nicht an der richtigen Stelle befinden. Eine andere morphologische Bildverarbeitungstechnik wird Skelettierung genannt, bei der zusätzliche Pixel entfernt werden können, um einzelne Linien zu bilden. Es wird häufig verwendet, um Fingerabdrücke zu verarbeiten.
Bildverarbeitungsanwendungen verwenden einige Regeln, um die Bildvisualisierung zu ändern, oder verwenden die Mengenlehre, ein mathematisches Konzept, das oft ausgefeilter als erforderlich ist. Beim Ändern eines Pixels vom Objekt zum Hintergrund berücksichtigt das Programm nur die Pixel, die dem Objekt zugeordnet sind. Es konzentriert sich auch auf die Randbereiche, sodass benachbarte Hintergrundpixel analysiert werden, bevor die schwarzen Pixel geändert werden können. Wenn ein Objektpixel geändert werden soll, muss es von mehr als einem ähnlichen Pixel umgeben sein, da das Entfernen von Pixeln am Ende einer Zeile das Bild verzerren kann.
Ein morphologisches Bildverarbeitungsprogramm basiert auf der Idee, Objekte ganz zu erhalten. Wenn das Entfernen eines Pixels ein einzelnes Objekt aufbricht, wird das Programm es nicht entfernen. Die Bildverarbeitungstechnologie besteht aus verschiedenen Softwareprogrammen, die die Wiedergabe von Bildänderungen, das Zurückspulen von Änderungen, um zu bevorzugten Konfigurationen zurückzukehren, und die Analyse, wie sich bestimmte Änderungen auf Teile eines Bildes auswirken, ermöglichen.