OpenCvSharp 学习笔记10 --图像的膨胀与腐蚀

一：形态学操作（morphology operators）- 膨胀与腐蚀

• 图像形态学操作 – 基于形状的一系列图像处理操作的集合，主要是基于集合理论基础上的形态学数学
• 形态学基本的四个操作 : 腐蚀，膨胀，开，闭
• 膨胀和腐蚀是图像处理中最常用的形态学操作手段

膨胀原理：
跟卷积操作相似，假设有图像A和结构元素B，结构元素B在A上面移动，其中B定义其中心点为锚点，计算B覆盖下A的最大像素值用来替换锚点的像素，其中结构体B可以是任意形状。

腐蚀原理：
腐蚀与膨胀的操作的过程一样，不同的是以最小值替换锚点重叠下的像素值。

公式：
膨胀
$$output(x,y)=\underset{(x1,y1):element(x1,y1)不等于0}{\max }src(x+x1,y+y1)$$

腐蚀

$$output(x,y)=\underset{(x1,y1):element(x1,y1)不等于0}{\min }src(x+x1,y+y1)$$

二：API介绍

Cv2.GetStructuringElement(): 获取结构元素

参数	描述
MorphShapes shape	结果元素的形状，枚举类型
Size ksize	结构元素的大小
Point anchor	结构元素的锚点（中心点）

Cv2.Dilate(): 膨胀，通过使用特定的结构元素来扩展图像。

参数	描述
InputArray src	源图像
OutputArray dst	输出图像
InputArray element	结构元素,一定要是奇数
Point? anchor = null	锚点位置，默认是null
int iterations = 1	应用膨胀的次数。[默认情况下这是1]
borderType = BorderTypes.Constant	图像边缘处理方法。[默认情况下这是BorderType.Constant]
Scalar? borderValue = null	在边界为常数的情况下的边界值。默认值具有特殊意义。[默认情况下这是cvcp . morphologydefaultbordervalue ()]

Cv2.Erode(): 腐蚀，通过使用特定的结构元素来侵蚀图像。

参数	描述
InputArray src	源图像
OutputArray dst	输出图像
InputArray element	结构元素 ，一定要是奇数
Point? anchor = null	锚点位置，默认是null
int iterations = 1	应用侵蚀的次数。[默认情况下这是1]
borderType = BorderTypes.Constant	图像边缘处理方法。[默认情况下这是BorderType.Constant]
Scalar? borderValue = null	在边界为常数的情况下的边界值。默认值具有特殊意义。[默认情况下这是cvcp . morphologydefaultbordervalue ()]

三：代码：

 static void Main(string[] args)
        {
            string imagePath1 = @"C:\Users\whx\Desktop\opcvImage\ss.jpg";
            ExpansionAndCorrosion(imagePath1);
        }

 #region 图像膨胀与腐蚀
        static int elementSize = 0;//初始化
        static int maxSize = 21; //滑动效果最大值
        static Mat src;
        /// 

        /// 图像膨胀与腐蚀
        /// 
        private static void ExpansionAndCorrosion(string path)
        {
            using (src = new Mat(path, ImreadModes.AnyColor | ImreadModes.AnyDepth))
            using (Mat dst = new Mat(src.Size(), src.Type()))
            {

                //CvTrackbarCallback2 :窗口动态调整
                CvTrackbarCallback2 cvCallback = new CvTrackbarCallback2(CallBackDome);
                Cv2.ImShow("SRC", src);
                src.CopyTo(dst);
                Cv2.ImShow("DST", dst);

                CvTrackbar cvt = new CvTrackbar("Bar :", "DST", elementSize, maxSize, cvCallback, dst);


                Cv2.WaitKey();
            }

        }

        private static void CallBackDome(int size, object userdate)
        {

            //不用using 释放掉就不能处理了
            Mat s1 = (Mat)userdate;

            size = size * 2 + 1; //要为奇数
            Mat se = Cv2.GetStructuringElement(MorphShapes.Rect, new Size(size, size), new Point(-1, -1));

            //膨胀
            Cv2.Dilate(src, s1, se, new Point(-1, -1), 1);

            //腐蚀
            //Cv2.Erode(src, s1, se, new Point(-1, -1), 1);

            //Cv2.ImShow("DST", s1);
            new Window("DST",WindowMode.Normal ,s1);
        }

        #endregion

效果

图为系数为1时，膨胀效果

把系数跳到3时，膨胀效果进一步加深。

下面看腐蚀效果，把膨胀代码注释掉。

 private static void CallBackDome(int size, object userdate)
        {

            //不用using 释放掉就不能处理了
            Mat s1 = (Mat)userdate;

            size = size * 2 + 1; //要为奇数
            Mat se = Cv2.GetStructuringElement(MorphShapes.Rect, new Size(size, size), new Point(-1, -1));

            //膨胀
            //Cv2.Dilate(src, s1, se, new Point(-1, -1), 1);

            //腐蚀
            Cv2.Erode(src, s1, se, new Point(-1, -1), 1);

            //Cv2.ImShow("DST", s1);
            new Window("DST",WindowMode.Normal ,s1);
        }

图为系数为2时，腐蚀效果

把系数调到4时，腐蚀效果进一步加深。

腐蚀就是变大，加粗，膨胀是变小，变细???