(Python)从零开始,简单快速学机器仿人视觉Opencv---第十三节:形态学转换

涉及函数

cv2.erode(),cv2.dilate(),cv2.morphotogyEx()

首先

  首先我们看下原始图像：

形态学转换原理：

  一般情况下对二值化图像进行操作。需要两个参数，一个是原始图像，第二个被称为结构化元素或者核(kernel)，它是用来决定操作的性质的。基本操作为腐蚀和膨胀，他们的变体构成了开运算，闭运算以及梯度等。

任务1：腐蚀

  把前景物体的边界腐蚀掉，但是前景仍然是白色的。卷积核沿着图像滑动，如果与卷积核对应的原图像的所有像素值都是1，那么中心元素就保持原来的像素值，否则就变为零。根据卷积核的大小靠近前景的所有像素都会被腐蚀掉（变为0），所以前景物体会变小，整幅图像的白色区域会减少。这对于去除白噪音很有用，也可以用来断开两个连在一块的物体。

import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('1024.jpg',0)
kernel = np.ones((5,5),np.uint8)
erosion = cv2.erode(img,kernel,iterations=1)

while(1):
    cv2.imshow('image',img)
    cv2.imshow('erosion',erosion)
    k=cv2.waitKey(1)
    if k == ord('q'):#按q键退出
        break
cv2.destroyAllWindows()

演示结果：

任务2：膨胀

  与腐蚀相反，与卷积核对应的原图像的像素值中只要有一个是1，中心元素的像素值就是1。所以这个操作会增加图像中白色区域（前景）。一般在去噪音时先腐蚀再膨胀，因为腐蚀再去掉白噪音的同时，也会使前景对象变小，所以我们再膨胀。这时噪音已经被去除，不会再回来了，但是前景还在并会增加，膨胀也可以用来连接两个分开的物体。

dilation = cv2.dilation(img,kernel,iterations=1)

任务3：开运算

  先进行腐蚀再进行膨胀就叫做开运算。被用来去除噪音，函数可以使用cv2.morphotogyEx()

opening = cv2.morphotogyEx(img,cv2.MORPH_OPEN,kernel)

任务4：闭运算

  先膨胀再腐蚀。被用来填充前景物体中的小洞，或者前景上的小黑点。

closing = cv2.morphotogyEx(img,cv2.MORPH_CLOSE,kernel)

任务5：形态学梯度

  其实就是一幅图像膨胀与腐蚀的差别。
  结果看上去就像前景物体的轮廓。

gradient = cv2.morphotogyEx(img,cv2.MORPH_GRADIENT,kernel)

任务6：礼帽

  原始图像与进行开运算之后得到的图像的差。

tophat = cv2.morphotogyEx(img,cv2.MORPH_TOPHAT,kernel)

任务7：黑帽

  进行闭运算之后得到的图像与原始图像的差。

blackhat = cv2.morphotogyEx(img,cv2.MORPH_BLACKHAT,kernel)

任务8：形态学操作之间的关系及结构化元素

  形态学操作之间的关系

结构化元素

  之前的例子都是使用numpy构建了结构化元素，但是是正方形的，若需要构建椭圆或者圆形的核，可以使用OpenCV提供的函数
cv2.getStructuringElemenet()，只需要告诉它你需要的核的形状和大小。

总结

（本系列每周不定期更新，谢谢大家支持！）