opencv+python入门之六(形态学之腐蚀、膨胀、开运算、闭运算、梯度操作、礼帽和黑帽等)

时间:2024-05-20 09:02:04

1.腐蚀

腐蚀具有收缩和细化图像前景的作用。其原理是定义一个结构元素,用这个结构元素去遍历整个图像,只有图像能够包含整个结构元素,该图像中心的点才会被保留。

腐蚀操作通过cv2.erode(src,kernel,iterations)函数来实现。其中腐蚀用的结构元素kernel需要自己事先定义好。不同的结构元素对腐蚀的效果也有很大的影响。iterations是指腐蚀迭代的次数,默认为1.

2.膨胀

膨胀的效果与腐蚀恰恰相反,具有扩大图像的作用(但不是腐蚀的逆操作)。也是通过选择一个结构元素,使其在图像中滑动,当结构元素覆盖区域的邻域内有1,则该覆盖邻域的中心点被保留。

膨胀操作通过cv2.dilate(src,kernel,iterations)函数来实现,用法与腐蚀相近。

在opencv中我们定义结构元素可以通过cv2.getStructuringElement(shape,size,point)函数来实现,其中形状有三种:

矩形:MORPH_RECT;

交叉形:MORPH_CROSS;

椭圆形:MORPH_ELLIPSE;

下面我们用代码实现一下腐蚀和膨胀操作:

import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('F:\python\work\cv_learn\lena.jpg',1)#读取图像
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(10, 10))#定义一个10x10的矩形核
erode = cv2.erode(img,kernel,5)
dilate = cv2.dilate(img,kernel,5)
cv2.imshow('erode',erode)#显示腐蚀图像
cv2.imshow('dilate',dilate)#显示膨胀图像
cv2.waitKey(0)#保持图像

 运行效果如下:

opencv+python入门之六(形态学之腐蚀、膨胀、开运算、闭运算、梯度操作、礼帽和黑帽等)

3.开运算

所谓的开运算就是先对图像进行腐蚀,再对图像进行膨胀操作,可以消除一些毛刺,这也验证了腐蚀与膨胀不是可逆的。通过形态学运算函数cv2.morphologyEx(img,cv2.MORPH_OPEN,kernel)实现

4.闭运算

闭运算就是对图像先膨胀后腐蚀,可以消除图像内部的一些小孔之类的噪声。实现函数cv2.morphologyEx(img,cv2.MORPH_CLOSE,kernel),可以看到只是将形态学运算函数中的参数改一下就可以。

5.梯度操作

图像的梯度操作就是将图像膨胀的结果减去腐蚀的结果,以得到图像的边缘。将形态学运算函数中第二个参数改为cv2.MORPH_GRADIENT即可。即cv2.morphologyEx(img,cv2.MORPH_GRADIENT,kernel)

6.礼帽(顶帽)操作

礼帽操作就是用原图减去开运算的图像,以得到前景图外面的毛刺噪声。修改形态学运算函数参数为cv2.MORPH_TOPHAT即可

7.黑帽操作

黑帽就是用原图减去闭运算的图像,以得到前景图像内部的小孔等噪声。修改形态学运算函数参数为cv2.MORPH_BLACKHAT即可。由于没有合适的图像,便不再演示。