opencv： 膨脹腐蝕（形態學）

參考：https://blog.csdn.net/DeepVL/article/details/52346821

https://blog.csdn.net/bagboy_taobao_com/article/details/5574159

https://blog.csdn.net/kksc1099054857/article/details/76552976

 

形態學是基於形狀的一系列圖像處理操作，基本運算包括：腐蝕、膨脹、開、閉等。

基本原理

膨脹：就是利用一個核（叫做結構元素）與圖像進行卷積。隨着核的移動，每次都取核覆蓋區域的最大像素值，因此最終完成的效果是將高亮區域擴大。

腐蝕：也是卷積操作。隨着核的移動，每次都取核覆蓋區域的最小像素值，因此最終完成的效果是將高亮區域縮小。

形態學可應用於二值圖、灰度圖，甚至彩色圖

詳細的

腐蝕是一種消除邊界點，使邊界向內部收縮的過程。可以用來消除小且無意義的物體。
腐蝕的算法：
用3x3的結構元素，掃描圖像的每一個像素
用結構元素與其覆蓋的二值圖像做“與”操作
如果都爲1，結果圖像的該像素爲1。否則爲0。
結果：使二值圖像減小一圈

 膨脹是將與物體接觸的所有背景點合併到該物體中，使邊界向外部擴張的過程。可以用來填補物體中的空洞。
膨脹的算法：
用3x3的結構元素，掃描圖像的每一個像素
用結構元素與其覆蓋的二值圖像做“與”操作
如果都爲0，結果圖像的該像素爲0。否則爲1
結果：使二值圖像擴大一圈
 

基本功能

去除噪聲

分離出獨立的元素或則連接獨立的元素

可以求圖像梯度或則圖像中的小洞

 

函數原型：

膨脹：dilate函數

函數原型：

void dilate(InputArray src,

                  OutputArray dst,

                  InputArray kernel,

                  Point anchor=Point(-1,-1),

                 int iterations=1,

                 int borderType=BORDER_CONSTANT,

                  const Scalar& borderValue=morphologyDefaultBorderValue()

                  );

參數解析：

第一個參數：InputArray類型的src，源圖像，Mat類的對象。

第二個參數：OutputArray類型的dst，目標圖像，與源圖像有相同的尺寸和類型。

第三個參數：InputArray類型的kernel，膨脹操作的核。當爲NULL是，表示使用參考點位於中心3X3的核。

                        一般與getStructuringElement函數配合使用。函數介紹：http://blog.csdn.net/kksc1099054857/article/details/76569718

第四個參數：Point類型的anchor，錨的位置，有默認值(-1,-1)，表示錨的中心。

第五個參數：int類型的iterations，迭代使用dilate()函數的次數，默認值爲。

第六個參數：int類型的borderType，用於推斷圖像外部像素的某種邊界模式。

第七個參數：const Scalar&類型的borderValue,當邊界爲常數時的邊界值，用默認值morphologyDefaultBorderValue()，一般不去管它。
 

結論：

橢圓形邊界結構效果更好

 

例子

python:

import cv2 
import numpy as np

img = cv2.imread(‘j.png’,0) 
kernel = np.ones((5,5),np.uint8) 
erosion = cv2.erode(img,kernel,iterations = 1)

c++

#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "highgui.h"
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

using namespace cv;

/// 全局變量
Mat src, erosion_dst, dilation_dst;

int erosion_elem = 0;
int erosion_size = 0;
int dilation_elem = 0;
int dilation_size = 0;
int const max_elem = 2;
int const max_kernel_size = 21;

/** Function Headers */
void Erosion(int, void*);//腐蝕操作
void Dilation(int, void*);//膨脹操作

/** @function main */
int main()
{
	/// Load an image
	src = imread("D:/xingtaixue//xx.png");

	if (!src.data)
	{
		return -1;
	}

	/// Create windows
	namedWindow("Erosion Demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	namedWindow("Dilation Demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE);

	//Element:\n 0: Rect \n 1: Cross \n 2: Ellipse

	  /// 腐蝕操作滾動條
	createTrackbar("Element:", "Erosion Demo", &erosion_elem, max_elem, Erosion);
	createTrackbar("Kernel", "Erosion Demo", &erosion_size, max_kernel_size, Erosion);

	/// 膨脹操作滾動條
	createTrackbar("Element:", "Dilation Demo", &dilation_elem, max_elem, Dilation);
	createTrackbar("Kernel", "Dilation Demo", &dilation_size, max_kernel_size, Dilation);

	// 開始
	Erosion(0, 0);
	Dilation(0, 0);

	waitKey(0);
	return 0;
}

/**  @function Erosion  */
void Erosion(int, void*)
{
	int erosion_type;

	if (erosion_elem == 0)
	{
		erosion_type = MORPH_RECT;  //矩形結構元素
	}
	else if (erosion_elem == 1)
	{
		erosion_type = MORPH_CROSS;  //十字結構元素
	}
	else if (erosion_elem == 2)
	{
		erosion_type = MORPH_ELLIPSE;//橢圓結構元素
	}

	//生成核（結構元素）
	Mat element = getStructuringElement(erosion_type, Size(2 * erosion_size + 1, 2 * erosion_size + 1),
		Point(erosion_size, erosion_size));

	//腐蝕操作
	erode(src, erosion_dst, element);
	imshow("Erosion Demo", erosion_dst);
}

/** @function Dilation */
void Dilation(int, void*)
{
	int dilation_type;

	if (dilation_elem == 0)
	{
		dilation_type = MORPH_RECT; //矩形結構元素
	}
	else if (dilation_elem == 1)
	{
		dilation_type = MORPH_CROSS; //十字結構元素
	}
	else if (dilation_elem == 2)
	{
		dilation_type = MORPH_ELLIPSE; //橢圓結構元素
	}

	//生成核（結構元素）
	Mat element = getStructuringElement(dilation_type, Size(2 * dilation_size + 1, 2 * dilation_size + 1),
		Point(dilation_size, dilation_size));
	//腐蝕操作
	dilate(src, dilation_dst, element);
	imshow("Dilation Demo", dilation_dst);
}