ในการวิเคราะห์รูปทรงโครงร่าง (หรือโครงร่างเชิงโทโพโลยี ) ของรูปทรงคือโครงร่างบางๆ ของรูปทรงนั้นที่อยู่ห่างจากขอบเขตของรูปทรงเท่ากัน โครงร่างมักเน้นคุณสมบัติทางเรขาคณิตและเชิงโทโพโลยีของรูปทรง เช่นการเชื่อมต่อโทโพโลยีความยาว ทิศทางและความกว้างเมื่อรวมกับระยะห่างของจุดต่างๆ บนโครงร่างจากขอบเขตของรูปทรง โครงร่างยังสามารถใช้เป็นตัวแทนของรูปทรงได้ (เนื่องจากมีข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างรูปทรงขึ้นใหม่)

ในเอกสารทางเทคนิค โครงกระดูกมีนิยามทางคณิตศาสตร์ที่แตกต่างกันหลายแบบ และมีอัลกอริธึมมากมายสำหรับการคำนวณ นอกจากนี้ยังสามารถพบโครงกระดูกรูปแบบต่างๆ ได้หลายแบบ เช่นโครงกระดูกแบบตรงโครงกระดูกแบบสัณฐานวิทยาเป็นต้น

ในเอกสารทางเทคนิค แนวคิดของโครงกระดูกและแกนกลางถูกใช้สลับกันโดยผู้เขียนบางคน^{[ 1 ] [ 2 ]}ในขณะที่ผู้เขียนคนอื่นๆ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}ถือว่าทั้งสองอย่างมีความเกี่ยวข้องกัน แต่ไม่เหมือนกัน ในทำนองเดียวกัน แนวคิดของการสร้างโครงกระดูกและการทำให้บางลงก็ถูกมองว่าเหมือนกันโดยบางคน^{[ 2 ]}และไม่ใช่โดยคนอื่นๆ^{[ 3 ]}

โครงกระดูกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านคอมพิวเตอร์วิชั่นการวิเคราะห์ภาพการจดจำรูปแบบและการประมวลผลภาพดิจิทัล เพื่อวัตถุประสงค์ ต่างๆเช่นการจดจำตัวอักษรด้วยแสงการจดจำลายนิ้วมือการตรวจสอบด้วย สายตา หรือ การ บีบอัดในสาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ โครงกระดูกถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเพื่อจำแนกลักษณะการพับของโปรตีน^{[ 6 ]}และสัณฐานวิทยาของพืชในระดับชีวภาพต่างๆ^{[ 7 ]}

ในเอกสารทางเทคนิค โครงร่างมีนิยามทางคณิตศาสตร์ที่แตกต่างกันหลายแบบ ซึ่งส่วนใหญ่นำไปสู่ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันในปริภูมิต่อเนื่องแต่โดยทั่วไปแล้วจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันในปริภูมิไม่ต่อเนื่อง

ในบทความสำคัญของเขาHarry Blum ^{[ 8 ]}จากห้องปฏิบัติการวิจัยเคมบริดจ์ของกองทัพอากาศที่ฐานทัพอากาศแฮนส์คอมในเบดฟอร์ด รัฐแมสซาชูเซตส์ได้กำหนดแกนกลางสำหรับการคำนวณโครงร่างของรูปร่าง โดยใช้แบบจำลองเชิงสัญชาตญาณของการแพร่กระจายของไฟบนสนามหญ้า ซึ่งสนามมีรูปร่างตามที่กำหนด หาก "จุดไฟ" ที่ทุกจุดบนขอบของสนามหญ้านั้นพร้อมกัน โครงร่างจะเป็นชุดของ จุด ดับไฟ กล่าวคือ จุดที่หน้าคลื่นสองหน้าหรือมากกว่านั้นมาบรรจบกัน คำอธิบายเชิงสัญชาตญาณนี้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับคำจำกัดความที่แม่นยำยิ่งขึ้นหลายประการ

กล่าวได้ว่าแผ่นดิสก์ (หรือลูกบอล ) B เป็น ค่าสูงสุดในเซตAถ้า

• ${\displaystyle B\subseteq A}$, และ
• ถ้าแผ่นดิสก์อีกแผ่นหนึ่งDบรรจุB ไว้ ด้วยแล้ว...${\displaystyle D\not \subseteq A}$

วิธีหนึ่งในการกำหนดโครงร่างของรูปร่างAคือเป็นเซตของศูนย์กลางของดิสก์สูงสุดทั้งหมด^ใน A [ ^{9 ]}

โครงร่างของรูปร่างAยังสามารถกำหนดได้ว่าเป็นเซตของจุดศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ที่สัมผัสกับขอบเขตของAในสองตำแหน่งขึ้นไป^{[ 10 ]}คำจำกัดความนี้รับประกันว่าจุดโครงร่างอยู่ห่างจากขอบเขตของรูปร่างเท่ากันและเทียบเท่าทางคณิตศาสตร์กับการแปลงแกนกลางของ Blum

คำจำกัดความของโครงร่างจำนวนมากใช้แนวคิดของฟังก์ชันระยะทางซึ่งเป็นฟังก์ชันที่ส่งคืนระยะทางของแต่ละจุดxภายในรูปร่างAไปยังจุดที่ใกล้ที่สุดบนขอบของAการใช้ฟังก์ชันระยะทางนั้นน่าสนใจมากเพราะการคำนวณค่อนข้างรวดเร็ว

หนึ่งในคำจำกัดความของโครงกระดูกโดยใช้ฟังก์ชันระยะทางคือสันของฟังก์ชันระยะทาง^{[ 3 ]}มีข้อความผิดพลาดทั่วไปในเอกสารว่าโครงกระดูกประกอบด้วยจุดซึ่งเป็น "จุดสูงสุดเฉพาะที่" ในการแปลงระยะทาง นี่ไม่ใช่กรณีดังกล่าวเลย ดังที่การเปรียบเทียบอย่างคร่าวๆ ระหว่างการแปลงระยะทางและโครงกระดูกที่ได้จะแสดงให้เห็น สันเขาอาจมีความสูงที่แตกต่างกัน ดังนั้นจุดบนสันอาจต่ำกว่าจุดข้างเคียงที่อยู่ติดกันบนสัน ดังนั้นจึงไม่ใช่จุดสูงสุดเฉพาะที่ แม้ว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของสันก็ตาม อย่างไรก็ตาม มันอยู่ห่างออกไปในแนวดิ่งน้อยกว่าระยะทางบนพื้นดินที่ควรจะเป็น มิฉะนั้นมันจะเป็นส่วนหนึ่งของความลาดชัน

• จุดที่ไม่มีส่วนของเส้นตรงต้นน้ำในฟังก์ชันระยะทาง ส่วนของ เส้นตรงต้นน้ำของจุดxคือส่วนของเส้นตรงที่เริ่มต้นที่xซึ่งตามเส้นทางที่มีความชันสูงสุด
• จุดที่ค่าความชันของฟังก์ชันระยะทางแตกต่างจาก 1 (หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ไม่สามารถนิยามได้อย่างชัดเจน)
• ชุดเส้นที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ซึ่งยังคงรักษารูปทรงเดิมไว้และมีระยะห่างจากขอบเขตเท่ากัน

มีอัลกอริธึมมากมายหลายแบบสำหรับการคำนวณโครงร่างของรูปร่างในภาพดิจิทัลรวมถึงเซตต่อเนื่องด้วย

• การใช้ตัวดำเนินการทางสัณฐานวิทยา (ดูโครงร่างทางสัณฐานวิทยา^{[ 10 ]} )
• การเสริมตัวดำเนินการทางสัณฐานวิทยาด้วย การตัดแต่งตามรูปร่าง^{[ 11 ]}
• การใช้จุดตัดของระยะทางจากส่วนขอบเขต^{[ 12 ]}
• การใช้วิวัฒนาการของเส้นโค้ง^{[ 13 ] [ 14 ]}
• การใช้ชุดระดับ^{[ 5 ]}
• การค้นหาจุดสันบนฟังก์ชันระยะทาง^{[ 3 ]}
• การ "ลอก" รูปทรงโดยไม่เปลี่ยนแปลงโทโพโลยี จนกว่าจะบรรจบกัน^{[ 15 ]}
• อัลกอริธึมการทำให้ผอมบางของ Zhang-Suen ^{[ 16 ]}

บางครั้งอัลกอริธึมการสร้างโครงร่างอาจสร้างกิ่งที่ไม่ต้องการบนโครงร่างที่ได้อัลกอริธึมการตัดแต่งกิ่งมักถูกใช้เพื่อกำจัดกิ่งเหล่านี้

• แกนกลาง
• โครงกระดูกตรง
• โครงสร้างเบต้า
• การแปลงไฟหญ้า
• แบบอักษรที่ใช้เส้นขีด

• ITK (C++)
• Skeletonize3D (Java)
• กราฟิกเจมส์ IV (C)
• อีวีจี-ทิน (ซี++)
• นิวรอนสตูดิโอ

• การสร้างโครงร่าง/การแปลงแกนกลาง
• โครงกระดูกของภูมิภาค
• โครงกระดูกในการประมวลผลภาพดิจิทัล (pdf)
• การเปรียบเทียบอัลกอริทึมลดความหนาเส้น 15 แบบ
• การสร้างโครงร่างโดยใช้วิธี Level Set
• โครงกระดูกโค้ง
• โครงกระดูกจากกลุ่มจุดข้อมูลที่ได้จากการสแกนด้วยเลเซอร์ (หน้าหลัก)