OpenCV中實(shí)現(xiàn)圖像形態(tài)學(xué)的常見操作介紹

圖像形態(tài)學(xué)是圖像處理的分支學(xué)科，在二值圖像處理中占有重要地位、OpenCV中實(shí)現(xiàn)了圖像形態(tài)學(xué)如下常見操作：

-膨脹操作

-腐蝕操作

-開操作

-閉操作

-擊中擊不中操作

-黑帽操作

-頂帽操作

-梯度操作

在開始相關(guān)API與代碼演示之前，首先要加載圖片然后把圖像從彩色圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

結(jié)構(gòu)元素

圖像形態(tài)學(xué)操作，必須有結(jié)構(gòu)元素才可以，不同形狀的結(jié)構(gòu)元素對同樣的圖像進(jìn)行相同的操作可以得到不同的輸出結(jié)果，所以在形態(tài)學(xué)操作中結(jié)構(gòu)元素的選擇至關(guān)重要。OpenCV中獲取結(jié)構(gòu)元素的相關(guān)代碼如下：

腐蝕操作

腐蝕操作是將結(jié)構(gòu)元素覆蓋下的中心像素點(diǎn)的值用最小值替換，得到結(jié)果即為腐蝕操作輸出圖像，通過OpenCV API調(diào)用實(shí)現(xiàn)腐蝕操作的代碼如下

運(yùn)行效果如下：

膨脹操作

膨脹操作是將結(jié)構(gòu)元素覆蓋下的中心像素點(diǎn)的值用最大值替換，得到結(jié)果即為膨脹操作輸出圖像，通過OpenCV API調(diào)用實(shí)現(xiàn)膨脹操作的代碼如下

運(yùn)行效果如下：

開操作

開操作是首先對圖像進(jìn)行腐蝕操作，然后在對圖像進(jìn)行膨脹操作，開操作可以斷開兩個(gè)對象的連接性。實(shí)現(xiàn)對象分離。開操作的代碼實(shí)現(xiàn)如下：

運(yùn)行結(jié)果如下：

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閉操作

閉操作使用結(jié)構(gòu)元素對圖像先膨脹后腐蝕，正好跟開操作的順序相反，但是閉操作絕對不是開操作的反操作結(jié)果。閉操作可以消除圖像中背景小點(diǎn)。OpenCV中開操作代碼演示如下：

運(yùn)行結(jié)果如下

擊中擊不中操作(Hit and Miss)

根據(jù)結(jié)構(gòu)元素的選擇被擊中的區(qū)域?qū)槐Ａ?、而沒有被擊中的區(qū)域則被去掉OpenCV中代碼演示如下：

結(jié)果顯示如下：

黑帽操作

黑帽操作的結(jié)果是圖像閉操作與源圖像之間的不同，OpenCV中實(shí)現(xiàn)圖像黑帽操作的代碼如下：

結(jié)果顯示如下：

頂帽操作

頂帽操作是源圖像與開操作結(jié)果之間的差異，頂帽操作可以顯示出圖像中區(qū)域之間微小不同之處。OpenCV頂帽操作的代碼演示如下：

顯示結(jié)果如下：

梯度操作

形態(tài)學(xué)的梯度操作是圖像膨脹與腐蝕結(jié)果之間的不同，常見的梯度操作是基本梯度-是膨脹與腐蝕結(jié)果之間不同。OpenCV的代碼演示如下：

效果顯示如下：

函數(shù)說明

morphologyEx-?形態(tài)學(xué)操作函數(shù)

-第一個(gè)參數(shù)表示輸入圖像，通道數(shù)目任意，位數(shù)可以是8、16、32

-第二個(gè)參數(shù)表示輸出圖像，通道數(shù)與位數(shù)與輸入圖像一致

-第三個(gè)參數(shù)表示是那種形態(tài)學(xué)操作

-第四個(gè)參數(shù)表示結(jié)構(gòu)元素是什么

上述舉例都是基于矩形結(jié)構(gòu)元素5x5窗口大小，此外文章中還定義另外兩種結(jié)構(gòu)元素，感興趣的讀者可以自己嘗試。

編輯：黃飛

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