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腐蚀与膨胀

形态学操作

形态学操作其实就是改变物体的形状,比如腐蚀就是"变瘦",膨胀就是"变胖"

腐蚀

腐蚀的效果是把图片"变瘦",其原理是在原图的小区域内取局部最小值。因为是二值化图,只有0和255,所以小区域内有一个是0该像素点就为0:

这样原图中边缘地方就会变成0,达到了瘦身目的

OpenCV中用cv2.erode()函数进行腐蚀,只需要指定核的大小就行:

import cv2 as cv

src = cv.imread("./img/morph-j.jpg",cv.IMREAD_GRAYSCALE)

kernel = cv.getStructuringElement(cv.MORPH_RECT,(3,3))
print(kernel)
# 腐蚀操作
dst = cv.erode(src,kernel,iterations=1)

cv.imshow("src",src)
cv.imshow("dst",dst)
cv.waitKey()

这个核也叫结构元素,因为形态学操作其实也是应用卷积来实现的。结构元素可以是矩形/椭圆/十字形,可以用cv2.getStructuringElement()来生成不同形状的结构元素,比如:

kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (5, 5))  # 矩形结构
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_ELLIPSE, (5, 5))  # 椭圆结构
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_CROSS, (5, 5))  # 十字形结构

膨胀

膨胀与腐蚀相反,取的是局部最大值,效果是把图片"变胖":

dilation = cv2.dilate(img, kernel)  # 膨胀

开/闭运算

先腐蚀后膨胀叫开运算(因为先腐蚀会分开物体,这样容易记住),其作用是:分离物体,消除小区域。这类形态学操作用cv2.morphologyEx()函数实现:

kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (5, 5))  # 定义结构元素

img = cv2.imread('j_noise_out.bmp', 0)
opening = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_OPEN, kernel)  # 开运算

闭运算则相反:先膨胀后腐蚀(先膨胀会使白色的部分扩张,以至于消除/"闭合"物体里面的小黑洞,所以叫闭运算)

img = cv2.imread('j_noise_in.bmp', 0)
closing = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)  # 闭运算