OpenCV自学笔记十二：形态操作（二）

目录

1、礼帽运算

2、黑帽运算

3、核运算

---

1、礼帽运算

礼帽运算常用于去除图像中的噪声、增强图像边缘等应用场景。它通过先进行开运算（Opening）操作，然后用原始图像减去开运算结果得到。

下面是使用OpenCV进行礼帽运算的示例代码：

import cv2
 
import numpy as np
 
# 加载图像
 
image = cv2.imread('image.jpg', 0) # 以灰度模式加载图像
 
# 定义结构元素（可以是矩形、椭圆、十字等）
 
kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)
 
# 进行开运算
 
opening = cv2.morphologyEx(image, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
 
# 礼帽运算
 
tophat = cv2.subtract(image, opening)
 
# 显示结果
 
cv2.imshow('Original Image', image)
 
cv2.imshow('TopHat', tophat)
 
cv2.waitKey(0)
 
cv2.destroyAllWindows()

在上述代码中，首先将图像以灰度模式加载，然后定义一个5x5的正方形结构元素，接着利用`cv2.morphologyEx()`函数进行开运算，然后将原始图像与开运算结果相减，得到礼帽运算的结果。最后，使用`cv2.imshow()`函数显示原始图像和礼帽运算结果。

请注意，以上代码仅为示例，并且可能需要根据实际情况进行调整。你可以通过改变结构元素的大小、形状以及调整其他参数来适应不同的图像处理需求。此外，了解形态学操作的工作原理对于更好地理解和使用礼帽运算也是有帮助的。

2、黑帽运算

黑帽运算（Black-Hat）与礼帽运算相似，也是一种基于形态学图像处理的操作。它可以突出或强调图像中的大尺度细节和亮度差异。

黑帽运算通常用于检测图像中的亮度变化、背景差异等应用场景。它通过先进行闭运算（Closing）操作，然后用闭运算结果减去原始图像得到。

下面是使用OpenCV进行黑帽运算的示例代码：

import cv2
 
import numpy as np
 
# 加载图像
 
image = cv2.imread('image.jpg', 0) # 以灰度模式加载图像
 
# 定义结构元素（可以是矩形、椭圆、十字等）
 
kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)
 
# 进行闭运算
 
closing = cv2.morphologyEx(image, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
 
# 黑帽运算
 
blackhat = cv2.subtract(closing, image)
 
# 显示结果
 
cv2.imshow('Original Image', image)
 
cv2.imshow('BlackHat', blackhat)
 
cv2.waitKey(0)
 
cv2.destroyAllWindows()

在上述代码中，首先将图像以灰度模式加载，然后定义一个5x5的正方形结构元素，接着利用`cv2.morphologyEx()`函数进行闭运算，然后将闭运算结果与原始图像相减，得到黑帽运算的结果。最后，使用`cv2.imshow()`函数显示原始图像和黑帽运算结果。

同样地，以上代码仅为示例，并可能需要根据实际情况进行调整。你可以通过改变结构元素的大小、形状以及调整其他参数来适应不同的图像处理需求。了解形态学操作的工作原理对于更好地理解和使用黑帽运算也是有帮助的。

3、核运算

核运算（Kernel Operation），它是一种基于卷积操作的图像处理技术。核运算可以用于图像滤波、边缘检测等应用。

在图像处理中，核（Kernel）也被称为滤波器或卷积核，它是一个小矩阵或小数组，通过与图像进行逐像素卷积来实现图像的变换和增强。

下面是使用OpenCV进行核运算的示例代码：

import cv2
 
import numpy as np
 
# 加载图像
 
image = cv2.imread('image.jpg')
 
# 定义核（滤波器）
 
kernel = np.array([[0, -1, 0],
 
[-1, 5, -1],
 
[0, -1, 0]])
 
# 进行核运算
 
result = cv2.filter2D(image, -1, kernel)
 
# 显示结果
 
cv2.imshow('Original Image', image)
 
cv2.imshow('Kernel Operation Result', result)
 
cv2.waitKey(0)
 
cv2.destroyAllWindows()

在上述代码中，首先加载图像，然后定义一个3x3的核，通过`cv2.filter2D()`函数将该核应用到图像上，得到核运算的结果。最后，使用`cv2.imshow()`函数显示原始图像和核运算的结果。

请注意，以上代码仅为示例，并可能需要根据实际情况进行调整。你可以根据需要定义不同的核来实现不同的图像处理效果，也可以尝试不同的核大小和数值来调整滤波效果。了解卷积操作的原理对于更好地理解和使用核运算也是有帮助的。