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OpenCV 图像形态学处理

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        本文是OpenCV图像视觉入门之路的第11篇文章,本文详细的在图像形态学进行了图像处理,例如:腐蚀操作、膨胀操作、开闭运算、梯度运算、Top Hat Black Hat运算等操作。

OpenCV 图像形态学处理目录

1 腐蚀操作

2 膨胀操作

3 开闭运算

4 梯度运算

5 Top Hat Black Hat运算


1 腐蚀操作

        从下面代码中可以看到有三幅腐蚀程度不同的图,腐蚀越严重像素就越模糊


  
  1. import cv2
  2. import numpy as np
  3. from numpy import unicode
  4. if __name__ == '__main__':
  5. img1 = cv2.imread( "D:/Jupyter_Notebooks/0.jpg") # 读取彩色图像(BGR)
  6. kernel = np.ones(( 3, 3), np.uint8)
  7. erosion = cv2.erode(img1, kernel)
  8. cv2.imshow( "img1", erosion) # 显示叠加图像 dst
  9. img2 = cv2.imread( "D:/Jupyter_Notebooks/0.jpg") # 读取彩色图像(BGR)
  10. kernel = np.ones(( 10, 10), np.uint8)
  11. erosion_1 = cv2.erode(img2, kernel)
  12. cv2.imshow( 'erosion_1', erosion_1)
  13. img3 = cv2.imread( "D:/Jupyter_Notebooks/0.jpg") # 读取彩色图像(BGR)
  14. kernel = np.ones(( 30, 30), np.uint8)
  15. erosion_2 = cv2.erode(img3, kernel)
  16. cv2.imshow( 'erosion_2', erosion_2)
  17. cv2.waitKey( 0)
  18. cv2.destroyAllWindows()


  
  1. binary_img = np.array([ [ 0, 0, 0, 0, 0],
  2. [ 0, 255, 255, 255, 0],
  3. [ 0, 255, 255, 255, 0],
  4. [ 0, 255, 255, 255, 0],
  5. [ 0, 0, 0, 0, 0]],np.uint8)
  6. ones(( 3, 3),np.uint8)
  7. [[ 0 0 0 0 0]
  8. [ 0 0 0 0 0]
  9. [ 0 0 255 0 0]
  10. [ 0 0 0 0 0]
  11. [ 0 0 0 0 0]]

        通过上面的例子发现,经过3x3的kernel之后,最终只保留了中心的255像素,周边的255都变成了0。在进行腐蚀操作的时候,就是通过kernel大小的卷积在原图像上滑动,只有当kernel范围内的像素全为255时输出才为255,否则输出为0,所以kernel越大最终白色像素保留的会越少。

2 膨胀操作

        图像经过膨胀之后,白色像素的范围变大了。在做膨胀的时候,只要当kernel范围内的像素有255时输出就为255

3 开闭运算

        开运算其实就是先通过腐蚀操作后面再进行膨胀,闭运算和开运算恰好相反先通过膨胀操作后面再进行腐蚀


  
  1. import cv2
  2. import numpy as np
  3. from numpy import unicode
  4. if __name__ == '__main__':
  5. img1 = cv2.imread( "D:/Jupyter_Notebooks/0.jpg") # 读取彩色图像(BGR)
  6. # 定义kernel
  7. kernel = np.ones(( 3, 3), np.uint8)
  8. # 开运算
  9. open_img = cv2.morphologyEx(img1, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
  10. # 闭运算
  11. close_img = cv2.morphologyEx(img1, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
  12. cv2.imshow( "open_img", open_img) # 显示叠加图像 dst
  13. cv2.imshow( "close_img", close_img) # 显示叠加图像 dst
  14. cv2.waitKey( 0)
  15. cv2.destroyAllWindows()

4 梯度运算

        梯度运算等价于膨胀运算-腐蚀运算 梯度运算主要是用来保留图像的轮廓

5 Top Hat Black Hat运算

Top Hat运算等价于原始图像 - 开运算,Black Hat运算等价于闭运算 - 原始图像

形态学Top-Hat变换是指形态学顶帽操作与黑帽操作,前者是计算源图像与开运算结果图之差,后者是计算闭运算结果与源图像之差。

形态学Top-Hat变换是常用的一种滤波手段,具有高通滤波的某部分特性,可实现在图像中检测出周围背景亮结构或周边背景暗结构。

顶帽操作常用于检测图像中的峰结构。

黑帽操作常用于检测图像中的波谷结构。


  
  1. import cv2
  2. import numpy as np
  3. from numpy import unicode
  4. if __name__ == '__main__':
  5. img1 = cv2.imread( "D:/Jupyter_Notebooks/0.jpg") # 读取彩色图像(BGR)
  6. # 定义kernel
  7. kernel = np.ones(( 3, 3), np.uint8)
  8. tophat_img = cv2.morphologyEx(img1, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel)
  9. blackhat_img = cv2.morphologyEx(img1, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel)
  10. cv2.imshow( "tophat_img", tophat_img) # 显示叠加图像 dst
  11. cv2.imshow( "blackhat_img", blackhat_img) # 显示叠加图像 dst
  12. cv2.waitKey( 0)
  13. cv2.destroyAllWindows()

 


转载:https://blog.csdn.net/qq_37529913/article/details/128878079
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