opencv： 膨胀腐蚀（形态学）

参考：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

 

形态学是基于形状的一系列图像处理操作，基本运算包括：腐蚀、膨胀、开、闭等。

基本原理

膨胀：就是利用一个核（叫做结构元素）与图像进行卷积。随着核的移动，每次都取核覆盖区域的最大像素值，因此最终完成的效果是将高亮区域扩大。

腐蚀：也是卷积操作。随着核的移动，每次都取核覆盖区域的最小像素值，因此最终完成的效果是将高亮区域缩小。

形态学可应用于二值图、灰度图，甚至彩色图

详细的

腐蚀是一种消除边界点，使边界向内部收缩的过程。可以用来消除小且无意义的物体。
腐蚀的算法：
用3x3的结构元素，扫描图像的每一个像素
用结构元素与其覆盖的二值图像做“与”操作
如果都为1，结果图像的该像素为1。否则为0。
结果：使二值图像减小一圈

 膨胀是将与物体接触的所有背景点合并到该物体中，使边界向外部扩张的过程。可以用来填补物体中的空洞。
膨胀的算法：
用3x3的结构元素，扫描图像的每一个像素
用结构元素与其覆盖的二值图像做“与”操作
如果都为0，结果图像的该像素为0。否则为1
结果：使二值图像扩大一圈
 

基本功能

去除噪声

分离出独立的元素或则连接独立的元素

可以求图像梯度或则图像中的小洞

 

函数原型：

膨胀：dilate函数

函数原型：

void dilate(InputArray src,

                  OutputArray dst,

                  InputArray kernel,

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

                 int iterations=1,

                 int borderType=BORDER_CONSTANT,

                  const Scalar& borderValue=morphologyDefaultBorderValue()

                  );

参数解析：

第一个参数：InputArray类型的src，源图像，Mat类的对象。

第二个参数：OutputArray类型的dst，目标图像，与源图像有相同的尺寸和类型。

第三个参数：InputArray类型的kernel，膨胀操作的核。当为NULL是，表示使用参考点位于中心3X3的核。

                        一般与getStructuringElement函数配合使用。函数介绍：http://blog.csdn.net/kksc1099054857/article/details/76569718

第四个参数：Point类型的anchor，锚的位置，有默认值(-1,-1)，表示锚的中心。

第五个参数：int类型的iterations，迭代使用dilate()函数的次数，默认值为。

第六个参数：int类型的borderType，用于推断图像外部像素的某种边界模式。

第七个参数：const Scalar&类型的borderValue,当边界为常数时的边界值，用默认值morphologyDefaultBorderValue()，一般不去管它。
 

结论：

椭圆形边界结构效果更好

 

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;

/// 全局变量
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*);//腐蚀操作
void Dilation(int, void*);//膨胀操作

/** @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

	  /// 腐蚀操作滚动条
	createTrackbar("Element:", "Erosion Demo", &erosion_elem, max_elem, Erosion);
	createTrackbar("Kernel", "Erosion Demo", &erosion_size, max_kernel_size, Erosion);

	/// 膨胀操作滚动条
	createTrackbar("Element:", "Dilation Demo", &dilation_elem, max_elem, Dilation);
	createTrackbar("Kernel", "Dilation Demo", &dilation_size, max_kernel_size, Dilation);

	// 开始
	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;  //矩形结构元素
	}
	else if (erosion_elem == 1)
	{
		erosion_type = MORPH_CROSS;  //十字结构元素
	}
	else if (erosion_elem == 2)
	{
		erosion_type = MORPH_ELLIPSE;//椭圆结构元素
	}

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

	//腐蚀操作
	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; //矩形结构元素
	}
	else if (dilation_elem == 1)
	{
		dilation_type = MORPH_CROSS; //十字结构元素
	}
	else if (dilation_elem == 2)
	{
		dilation_type = MORPH_ELLIPSE; //椭圆结构元素
	}

	//生成核（结构元素）
	Mat element = getStructuringElement(dilation_type, Size(2 * dilation_size + 1, 2 * dilation_size + 1),
		Point(dilation_size, dilation_size));
	//腐蚀操作
	dilate(src, dilation_dst, element);
	imshow("Dilation Demo", dilation_dst);
}