C++OpenCV系统学习（5）——形态学应用提取水平与垂直线

1.概述

1.1原理方法

图像形态学操作的时候，可以通过自定义的结构元素实现结构元素对输入图像一些对象敏感、另外一些对象不敏感，这样就会让敏感的对象改变而不敏感的对象保留输出。通过使用两个最基本的形态学操作-膨胀与腐蚀，是哟个不同的结构元素实现对输入图像的操作、得到想要的结果。

-膨胀：输出的像素值是结构元素覆盖下输入图像的最大像素值

-腐蚀：输出的像素值是结构元素覆盖下输入图像的最小像素值

1.2结构元素

• 膨胀和腐蚀过程可以使用任意的结构元素
• 常见的形状：矩形、圆、直线、磁盘形状、砖头形状等等各种自定义的形状

1.3提取步骤

1. 输入图像彩色图像-imread
2. 转换为灰度图像-cvtColor
3. 转换为二值图像-adaptiveThreshold
4. 定义结构元素
5. 开操作（腐蚀+膨胀）提取水平与垂直线

adaptiveThreshold{

• Mat src,
• Mat dst,
• double maxValue,//二值图像的最大值
• int adaptiveMethd//自适应方法，只能选择其中之一，ADAPTIVA_THRESH_MEAN_C,ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C
• int thresholdType,//阈值类型
• int blocksize,//块大小
• double C //C是常量可以是正数也可以负数或0

}

2 提取垂直线案例

void MyApi::extract_hLine_vLine(Mat& image)
{
	Mat gray_image;
	cvtColor(image, gray_image, COLOR_BGR2GRAY);
	imshow("gray_image", gray_image);

	//将灰度图像转化为二值图像,只有灰度图像才可以变为二值图像
	Mat binImage;
	//~表示取反操作，我们想把图像的白黑互换，也可以不做。
	adaptiveThreshold(~gray_image, binImage, 255,
		ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, THRESH_BINARY, 15, -2);
	imshow("binary_image", binImage);

	//开操作
	Mat hline = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(image.cols / 16, 1), Point(-1, -1));//水平结构元素
	Mat vline = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(1, image.rows / 16), Point(-1, -1));//垂直结构元素
	Mat kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(5, 5), Point(-1, -1));//矩形结构
	//提取水平线
	//Mat h_temp, h_dst;
	//erode(binImage, h_temp, hline);
	//dilate(h_temp, h_dst, hline);
	////bitwise_not(dst, dst);//输出的背景黑白互换
	//imshow("Final Result", h_dst);

	//提取垂直线 也可以直接使用APImorphologyEx(binImg,dst,MOP_OPEN,vline)
	Mat v_temp,v_dst;
	erode(binImage, v_temp, vline);
	dilate(v_temp, v_dst, vline);
	//bitwise_not(dst, dst);//输出的背景黑白互换
	imshow("Final Result", v_dst);


	
}
 

 原图和灰度图

 二值图和提取垂直线后的图

 如果要提取水平的线只需要把vline换成hline即可。

3.案例二提取字母

void MyApi::extract_hLine_vLine(Mat& image)
{
	Mat gray_image;
	cvtColor(image, gray_image, COLOR_BGR2GRAY);
	imshow("gray_image", gray_image);

	//将灰度图像转化为二值图像,只有灰度图像才可以变为二值图像
	Mat binImage;
	//~表示取反操作，我们想把图像的白黑互换，也可以不做。
	adaptiveThreshold(~gray_image, binImage, 255,
		ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, THRESH_BINARY, 15, -2);
	imshow("binary_image", binImage);

	//开操作
	Mat hline = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(image.cols / 16, 1), Point(-1, -1));//水平结构元素
	Mat vline = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(1, image.rows / 16), Point(-1, -1));//垂直结构元素
	Mat kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(5, 5), Point(-1, -1));//矩形结构
	//提取水平线
	//Mat h_temp, h_dst;
	//erode(binImage, h_temp, hline);
	//dilate(h_temp, h_dst, hline);
	////bitwise_not(dst, dst);//输出的背景黑白互换
	//imshow("Final Result", h_dst);

	//提取垂直线 也可以直接使用APImorphologyEx(binImg,dst,MOP_OPEN,vline)
	Mat v_temp,v_dst;
	erode(binImage, v_temp, kernel);
	dilate(v_temp, v_dst, kernel);
	//bitwise_not(dst, dst);//输出的背景黑白互换
	imshow("Final Result", v_dst);


	
}

 

 补充：

getStructuringElement函数会返回指定形状和尺寸的结构元素。

Mat getStructuringElement(int shape, Size esize, Point anchor = Point(-1, -1));

这个函数的第一个参数表示内核的形状，有三种形状可以选择。

矩形：MORPH_RECT;

交叉形：MORPH_CROSS;

椭圆形：MORPH_ELLIPSE;

第二和第三个参数分别是内核的尺寸以及锚点的位置。一般在调用erode以及dilate函数之前，先定义一个Mat类型的变量来获得getStructuringElement函数的返回值。对于锚点的位置，有默认值Point（-1,-1），表示锚点位于中心点。element形状唯一依赖锚点位置，其他情况下，锚点只是影响了形态学运算结果的偏移。