OpenCV图像形态学操作
1. 腐蚀 (cv2.erode())
腐蚀操作是一种缩小图像中前景对象的过程。
腐蚀操作通过将结构元素与图像进行卷积,只有当结构元素完全覆盖图像中的前景像素时,中心像素才会被保留,否则会被腐蚀掉。
函数原型
cv2.erode(src, kernel, iterations=1)
src: 输入图像,通常是二值图像。
kernel: 结构元素,可以自定义或使用 cv2.getStructuringElement()生成。
iterations: 腐蚀操作的次数,默认为1。
# 读取图像
img = cv2.imread('D:\Word\keli.jpg')
# 定义结构元素
kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)
# 腐蚀操作
eroded = cv2.erode(img, kernel, iterations=1)
# 保存图片
cv2.imwrite('D:\Word\keli_eroded.jpg', eroded)
# 显示结果
cv2.imshow('Eroded', eroded)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
iterations=1:

iterations = 3:

iterations = 6:

腐蚀操作会使图像中的前景对象变小,边缘被腐蚀掉,常用于去除噪声或分离连接的对象。(这里应该是白色背景被当成了前景对象,)
2. 膨胀 (cv2.dilate())
膨胀操作与腐蚀相反,它是一种扩大图像中前景对象的过程。
膨胀操作通过将结构元素与图像进行卷积,只要结构元素与图像中的前景像素有重叠,中心像素就会被保留。
函数原型
cv2.dilate(src, kernel, iterations=1)
src: 输入图像,通常是二值图像。
kernel: 结构元素,可以自定义或使用 cv2.getStructuringElement()生成。
iterations: 膨胀操作的次数,默认为1。
# 读取图像
img = cv2.imread('D:\Word\keli.jpg')
# 定义结构元素
kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)
# 腐蚀操作
# eroded = cv2.erode(img, kernel, iterations=15)
# 膨胀操作
dilated = cv2.dilate(img, kernel, iterations=1)
# 保存图片
cv2.imwrite('D:\Word\keli_dilated.jpg', dilated)
# 显示结果
cv2.imshow('dilated', dilated)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
iterations=1:

iterations=3:

iterations=16:

膨胀操作会使图像中的前景对象变大,边缘被扩展,常用于填补前景对象中的空洞或连接断裂的对象。(这里显然是白色部分被膨胀了)
3. 开运算 (cv2.morphologyEx() with cv2.MORPH_OPEN)
开运算是先腐蚀后膨胀的组合操作。
开运算主要用于去除图像中的小噪声或分离连接的对象。
函数原型
cv2.morphologyEx(src, op, kernel)
src: 输入图像,通常是二值图像。
op: 形态学操作类型,开运算使用cv2.MORPH_OPEN。
kernel: 结构元素,可以自定义或使用 cv2.getStructuringElement() 生成。

开运算可以去除图像中的小噪声,同时保留图像中的主要前景对象。
4. 闭运算 (cv2.morphologyEx() with cv2.MORPH_CLOSE)
闭运算是先膨胀后腐蚀的组合操作。
闭运算主要用于填补前景对象中的小孔或连接断裂的对象。
函数原型
cv2.morphologyEx(src, op, kernel)
src: 输入图像,通常是二值图像。
op: 形态学操作类型,闭运算使用cv2.MORPH_CLOSE。
kernel: 结构元素,可以自定义或使用 cv2.getStructuringElement() 生成。
# 读取图像
img = cv2.imread('D:\Word\keli.jpg')
# 定义结构元素n
kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)
# 闭运算
closed_img = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
# 保存图片
cv2.imwrite('D:\Word\keli_closed_img.jpg', closed_img)
# 显示结果
cv2.imshow('closed_img', closed_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

闭运算可以填补前景对象中的小孔,同时保留图像中的主要前景对象。
5. 形态学梯度 (cv2.morphologyEx() with cv2.MORPH_GRADIENT)
形态学梯度是膨胀图像与腐蚀图像的差值。
形态学梯度主要用于提取图像中前景对象的边缘。
函数原型
cv2.morphologyEx(src, op, kernel)
src: 输入图像,通常是二值图像。
op:形态学操作类型,形态学梯度使用 cv2.MORPH_GRADIENT。
kernel:结构元素,可以自定义或使用cv2.getStructuringElement() 生成。
# 读取图像
img = cv2.imread('D:\Word\keli.jpg')
# 定义结构元素n
kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)
# 形态学梯度
gratient_img = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_GRADIENT, kernel)
# 保存图片
cv2.imwrite('D:\Word\keli_gratient_img.jpg', gratient_img)
# 显示结果
cv2.imshow('gratient_img', gratient_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

形态学梯度可以提取图像中前景对象的边缘,常用于边缘检测。
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