Open_CV形态学运算专题 (腐蚀&膨胀、开&闭运算、梯度运算、顶帽运算黑帽运算 )【Python-Open_CV系列(十)】(上)

简介: Open_CV形态学运算专题 (腐蚀&膨胀、开&闭运算、梯度运算、顶帽运算黑帽运算 )【Python-Open_CV系列(十)】

文章目录

1. 腐蚀 & 膨胀

1.1什么是腐蚀&膨胀

1.2 腐蚀方法 cv2.erode()

1.3 膨胀方法 cv2.dilate()

2. 开运算 & 闭运算

2.1 简述

2.2 开运算

2.3 闭运算

3. morphologyEx()方法

3.1 morphologyEx()方法 介绍

3.2 梯度运算

3.3 顶帽运算

3.4 黑帽运算


1. 腐蚀 & 膨胀

1.1什么是腐蚀&膨胀

腐蚀&膨胀是图像形态学中的两种核心操作,


腐蚀可以描述为是让图像沿着自己的边界向内收缩,

而膨胀则刚好与收缩相反,可以描述为是让图像沿着边界向内扩张。


这两种操作的逻辑和作用都和上篇(第九篇)讲到的使用滤波器做平滑处理有些类似,不同之处在于,腐蚀求的是滤波核内像素的最小值,而膨胀求的是最大值。并将计算出的值复制给锚点位置的像素。

作用上同平滑处理类似,可以消除噪声。

因为腐蚀求的是最小值,膨胀求的是最大值,所以经过腐蚀操作的图像的总体亮度会有所降低,而经过膨胀操作的图像的总体亮度会有所升高。

为方便示例,准备以下图片素材(test1.jpg):

image.png

1.2 腐蚀方法 cv2.erode()

python中OpenCV使用cv2.erode()方法实现腐蚀操作。

该方法语法如下:


cv2.erode(src, kernel, anchor=None, iterations=None, borderType=None, borderValue=None)


  • scr 原图像
  • kernel 腐蚀要用到的核
  • anchor 锚点
  • iterations 可选参数,腐蚀操作的迭代次数,默认为1。
  • borderType 边界样式,可选。
  • borderValue 边界值,可选。


其中kernel这个参数,核,需要手动取创建一个数组,而不能是像滤波器那样指定一个大小。

import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread("test1.jpg")
# 创建3*3的数组作为滤波核
k = np.ones((3, 3), np.uint8)
dst = cv2.erode(img, k)
cv2.imshow("dst", dst)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

腐蚀效果如下,如图,我们的鱼骨显得年代更久远了,鱼刺消失、变暗了相当一部分。

image.png

1.3 膨胀方法 cv2.dilate()

python中OpenCV使用cv2.dilate()方法实现膨胀操作。

该方法语法如下:


dilate(src, kernel, dst=None, anchor=None, iterations=None, borderType=None, borderValue=None)


可以看出,其参数用法同cv2.erode()的参数。

import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread("test1.jpg")
# 创建16*16的数组作为核
k = np.ones((16, 16), np.uint8)
dst = cv2.dilate(img, k)
cv2.imshow("dst", dst)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

膨胀效果如下,如图所示,图片众多鱼的亮度明显变高了。

image.png

2. 开运算 & 闭运算

2.1 简述

开运算就是将图像先进性腐蚀操作,再进行膨胀操作。其可以用来抹除图像外部的细节(噪声)。

闭运算则与之相反,

闭运算是先对图像进行膨胀操作,在进行腐蚀操作。其可以用来抹除图像的内部细节(噪声)。


腐蚀和膨胀虽然是逆操作,但是开运算和闭运算都不会使图像恢复原状。

2.2 开运算

以 3 为核

代码示例如下

import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread("test1.jpg")
k = np.ones((3, 3), np.uint8)
dst = cv2.erode(img, k)
dst = cv2.dilate(dst, k)
cv2.imshow("dst", dst)
cv2.waitKey()  
cv2.destroyAllWindows()  

image.png

2.3 闭运算

以 10 为核

代码示例如下

import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread("test1.jpg")
k = np.ones((10, 10), np.uint8)
dst = cv2.dilate(img, k)
dst = cv2.erode(dst, k)
cv2.imshow("dst", dst)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

image.png

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