OpenCV图像处理-形态学操作
OpenCV图像处理-形态学操作
- 前言
- 形态学API
- 开操作
- 闭操作
- 形态学梯度
- 顶帽
- 黑帽
- 应用-提取水平与垂直直线
前言
本文使用的环境为：Qt5.11 + OpenCV3.4.6
环境安装参考文档：https://blog.csdn.net/z634863434/article/details/89950961
形态学膨胀和腐蚀：https://blog.csdn.net/z634863434/article/details/98584945
形态学API
函数原型：
void cv::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()
)
作用：图像的开操作
| 输入参数 | 参数定义 |
|---|---|
| src | 输入图像 |
| dst | 输出图像 |
| op | 形态操作的类型，包括开、闭，梯度，顶帽，黑帽等 |
| kernel | 结构元素 |
| anchor | 锚点，（-1，-1）为中心点 |
| iterations | 应用次数 |
| borderType | 像素外推方法 |
| borderValue | 边界值 |
开操作
开操作本质为先腐蚀后膨胀，其主要作用为可以去除小的对象。
示例：
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include
#include
using namespace cv;
Mat src,dst;
int element_size = 3;
int max_size = 21;
/*给滑动的回调函数*/
void CallBack_Demo(int,void*)
{
//设定结构元素的大小与滑动块系统相联系
int s = element_size * 2 + 1;
//创建结构元素
Mat structureElenent = getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(s,s));
//开操作
morphologyEx(src,dst,MORPH_OPEN,structureElenent);
//显示画面
imshow("output Image",dst);
}
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
//读取图像
src = imread("E:/OpenCV/OpenCVPicture/BlackNode.jpg");
if(src.empty()){
qDebug()<<"can not load image...\n";
return ;
}
//显示原始图像
namedWindow("input Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("input Image",src);
//创建处理后图像的窗口
namedWindow("output Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//创建滑动条
createTrackbar("Element Size:","output Image",&element_size,max_size,CallBack_Demo);
//调用回调函数
CallBack_Demo(0,NULL);
}
输出结果：
闭操作
闭操作本质为先膨胀后腐蚀，其主要作用为填充小洞（块）。
示例：
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include
#include
using namespace cv;
Mat src,dst;
int element_size = 3;
int max_size = 21;
/*给滑动的回调函数*/
void CallBack_Demo(int,void*)
{
//设定结构元素的大小与滑动块系统相联系
int s = element_size * 2 + 1;
//创建结构元素
Mat structureElenent = getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(s,s));
//闭操作
morphologyEx(src,dst,MORPH_CLOSE,structureElenent);
//显示画面
imshow("output Image",dst);
}
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
//读取图像
src = imread("E:/OpenCV/OpenCVPicture/BlackNode.jpg");
if(src.empty()){
qDebug()<<"can not load image...\n";
return ;
}
//显示原始图像
namedWindow("input Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("input Image",src);
//创建处理后图像的窗口
namedWindow("output Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//创建滑动条
createTrackbar("Element Size:","output Image",&element_size,max_size,CallBack_Demo);
//调用回调函数
CallBack_Demo(0,NULL);
}
输出结果：
形态学梯度
形态学梯度本质为膨胀减去腐蚀，又称为基本梯度。
示例：
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include
#include
using namespace cv;
Mat src,dst;
int element_size = 3;
int max_size = 21;
/*给滑动的回调函数*/
void CallBack_Demo(int,void*)
{
//设定结构元素的大小与滑动块系统相联系
int s = element_size * 2 + 1;
//创建结构元素
Mat structureElenent = getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(s,s));
//梯度操作
morphologyEx(src,dst,MORPH_GRADIENT,structureElenent);
//显示画面
imshow("output Image",dst);
}
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
//读取图像
src = imread("E:/OpenCV/OpenCVPicture/horse.png");
if(src.empty()){
qDebug()<<"can not load image...\n";
return ;
}
//显示原始图像
namedWindow("input Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("input Image",src);
//创建处理后图像的窗口
namedWindow("output Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//创建滑动条
createTrackbar("Element Size:","output Image",&element_size,max_size,CallBack_Demo);
//调用回调函数
CallBack_Demo(0,NULL);
}
输出结果：
原图像
梯度操作
顶帽
顶帽操作是指原图像与开操作之间的差值图像
示例：
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include
#include
using namespace cv;
Mat src,dst;
int element_size = 3;
int max_size = 21;
/*给滑动的回调函数*/
void CallBack_Demo(int,void*)
{
//设定结构元素的大小与滑动块系统相联系
int s = element_size * 2 + 1;
//创建结构元素
Mat structureElenent = getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(s,s));
//顶帽操作
morphologyEx(src,dst,MORPH_TOPHAT,structureElenent);
//显示画面
imshow("output Image",dst);
}
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
//读取图像
src = imread("E:/OpenCV/OpenCVPicture/BlackNode.jpg");
if(src.empty()){
qDebug()<<"can not load image...\n";
return ;
}
//显示原始图像
namedWindow("input Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("input Image",src);
//创建处理后图像的窗口
namedWindow("output Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//创建滑动条
createTrackbar("Element Size:","output Image",&element_size,max_size,CallBack_Demo);
//调用回调函数
CallBack_Demo(0,NULL);
}
输出结果：
黑帽
顶帽操作是指原图像与闭操作之间的差值图像
示例：
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include
#include
using namespace cv;
Mat src,dst;
int element_size = 3;
int max_size = 21;
/*给滑动的回调函数*/
void CallBack_Demo(int,void*)
{
//设定结构元素的大小与滑动块系统相联系
int s = element_size * 2 + 1;
//创建结构元素
Mat structureElenent = getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(s,s));
//顶帽操作
morphologyEx(src,dst,MORPH_BLACKHAT,structureElenent);
//显示画面
imshow("output Image",dst);
}
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
//读取图像
src = imread("E:/OpenCV/OpenCVPicture/BlackNode.jpg");
if(src.empty()){
qDebug()<<"can not load image...\n";
return ;
}
//显示原始图像
namedWindow("input Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("input Image",src);
//创建处理后图像的窗口
namedWindow("output Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//创建滑动条
createTrackbar("Element Size:","output Image",&element_size,max_size,CallBack_Demo);
//调用回调函数
CallBack_Demo(0,NULL);
}
输出结果：
应用-提取水平与垂直直线
提取思路：输入彩色图像→转化为灰度图像→转化为二值图像→定义结构元素→开操作提取水平与垂直线
代码：
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include
#include
using namespace cv;
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
Mat src,hdst,vdst,gray_src,bin_src,hline,vline,temp;
//读取图像
src = imread("E:/OpenCV/OpenCVPicture/line.PNG");
if(src.empty()){
qDebug()<<"can not load image...\n";
return ;
}
//显示原始图像
namedWindow("input Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("input Image",src);
//创建处理后图像的窗口(横线)
namedWindow("output Image_h",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//创建处理后图像的窗口(竖线)
namedWindow("output Image_v",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//创建原始图像的灰度图像窗口
namedWindow("gray_src Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//创建灰度图像的二值图像窗口
namedWindow("bin_src Image",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//转化原始图像为灰度图像
cvtColor(src,gray_src,CV_BGR2GRAY);
//显示原始图像的灰度图像
imshow("gray_src Image",gray_src);
//将灰度图像转化为二值图像
adaptiveThreshold(~gray_src,bin_src,255,ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C,THRESH_BINARY,15,-2);
//显示二值图像
imshow("bin_src Image",bin_src);
//创建结构元素（横线）
hline = getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(src.cols/16,1),Point(-1,-1));
//创建结构元素（竖线）
vline = getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(1,src.rows/16),Point(-1,-1));
//开操作
morphologyEx(bin_src,hdst,MORPH_OPEN,hline);
morphologyEx(bin_src,vdst,MORPH_OPEN,vline);
//取反色
bitwise_not(hdst,hdst);
bitwise_not(vdst,vdst);
//平滑图片，模糊
blur(hdst,hdst,Size(3,3));
blur(vdst,vdst,Size(3,3));
//显示处理结果
imshow("output Image_h",hdst);
imshow("output Image_v",vdst);
}
