OpenCV之形态学操作

形态学操作包含以下操作：

• 腐蚀 (Erosion)
• 膨胀 (Dilation)
• 开运算 (Opening)
• 闭运算 (Closing)
• 形态梯度 (Morphological Gradient)
• 顶帽 (Top Hat)黑帽(Black Hat)

其中腐蚀和膨胀操作是最基本的操作，其他操作由这两个操作变换而来。

腐蚀

        用一个结构元素扫描图像中每一个像素，结构元素中的每一个像素与其覆盖像素与操作，都为1，则该像素为1，否则为0，腐蚀的作用是消除物体边界点，消除小于结构元素的噪声点。

void erode( InputArray src, OutputArray dst, InputArray kernel,
            Point anchor = Point(-1,-1), int iterations = 1,
            int borderType = BORDER_CONSTANT,
            const Scalar& borderValue = morphologyDefaultBorderValue() );

src,dst:输入输出图像，可以相同；

kernel：结构元素，一般使用Ma来确定结构元素；

anchor:结构元素的描点；

iterations:操作次数；

borderType:边界类型；

borderValue:边界值，当borderType=BORDER_CONSTANT时有效；

实例：

    Mat kernal = Mat::ones(3,3,CV_8UC1);
    kernal.at<uchar>(0,1) = 0;
    kernal.at<uchar>(1,1) = 0;
    kernal.at<uchar>(2,1) = 0;
    cv::erode(_src,_src,kernal,Point(-1,-1),3);

                                                                        原始图像 

 

                                                                        腐蚀图像 

膨胀

void dilate( InputArray src, OutputArray dst, InputArray kernel,
            Point anchor = Point(-1,-1), int iterations = 1,
            int borderType = BORDER_CONSTANT,
            const Scalar& borderValue = morphologyDefaultBorderValue() );

参数意义与腐蚀完全相同

实例

    Mat kernal = Mat::ones(3,3,CV_8UC1);
    kernal.at<uchar>(1,0) = 0;
    kernal.at<uchar>(1,1) = 0;
    kernal.at<uchar>(1,2) = 0;
    cv::dilate(_src,_src,kernal,Point(-1,-1),3);

膨胀图像

开运算

        开运算是先腐蚀后膨胀，作用是分离物体，消除小区域，消除噪点，而不影响原来图像

morphologyEx( InputArray src, OutputArray dst,
              int op, InputArray kernel,
              Point anchor = Point(-1,-1), int iterations = 1,
              int borderType = BORDER_CONSTANT,
              const Scalar& borderValue = morphologyDefaultBorderValue() );

其中op设置为MORPH_OPEN

实例：

Mat kernal = Mat::ones(3,3,CV_8UC1);
cv::morphologyEx(src,src,MORPH_OPEN,kernal,Point(-1,-1),2);

原图：

开运算后的图像：

 闭运算

闭运算是先膨胀后腐蚀，作用是消除闭合物体里面的孔洞，可以填充闭合区域。

morphologyEx( InputArray src, OutputArray dst,
              int op, InputArray kernel,
              Point anchor = Point(-1,-1), int iterations = 1,
              int borderType = BORDER_CONSTANT,
              const Scalar& borderValue = morphologyDefaultBorderValue() );

其中op设置为MORPH_CLOSE

形态梯度

        膨胀图与腐蚀图之差，能够保留物体的边缘轮廓。

 cv.morphologyEx(img,cv.MORPH_TOPHAT)

礼帽运算

        原图像与开运算的结果差，开运算放大了裂缝或者局部低亮度的区域，因此，从原图中减去开运算后的图,得到的效果图突出了比原图轮廓周围的区域更明亮的区域，操作和选择的核的大小相关。礼帽运算用来分离比邻近点亮一些的斑块。 当一幅图像具有大幅的背景的时候，而微小物品比较有规律的情况下，可以使用顶帽运算进行背景提取。

 cv.morphologyEx(img,cv.MORPH_TOPHAT)

黑帽运算

        闭运算的结果图与原图像之差，闭运算填充了裂缝或者扩大局部高亮度的区域，因此，从结果图中减去原图后,得到的效果图突出了比原图区域更暗的区域，且这一操作和选择的核的大小相关，黑帽运算用来分离比邻近点暗一些的斑块。

 cv.morphologyEx(img,cv.MORPH_BLACKHAT)