OpenCv之图像形态学

目录

一、形态学

二、图像全局二值化

三、自适应阈值二值化

四、腐蚀操作

五、获取形态学卷积核

六、膨胀操作

七、开运算

八、闭运算


一、形态学

定义:

  • 指一系列处理图像形状特征的图像处理技术
  • 形态学的基本思想是利用一种特殊的结构元(本质上就是卷积核)来测量或提取输入图像中相应的形状或0特征,以便进一步进行图像分析和目标识别。
  • 这些处理方法基本是对二进制图像进行处理即黑白图像
  • 卷积核决定着图像处理后的效果

二、图像全局二值化

二值化:将图像的每个像素变成两种值,比如0,255

参照函数:

案例代码如下:

python 复制代码
import cv2
import numpy as  np


# 导入图片
img = cv2.imread('6.jpg')

# 二值化是对灰度图像操作
gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 注意,threshold会返回两个值(一个是阈值,一个是二值化处理后的图片)
thresh,dst = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_BINARY)

# 展示
cv2.imshow('dog',np.hstack((gray,dst)))

# 释放资源
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

三、自适应阈值二值化

前提:

在前面的部分我们使用是全局闻值,整幅图像采用同一个数作为闻值。当时这种方法并不适应与所有情况,尤其是当同一幅图像上的不同部分的具有不同亮度时。这种情况下我们需要采用自适应闻值。此时的闻值是根据图像上的每一个小区域计算与其对应的闻值。因此在同一幅图像上的不同区域采用的是不同的闻值,从而使我们能在亮度不同的情况下得到更好的结果

案例代码如下:

python 复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('6.jpg')


cv2.namedWindow('img',cv2.WINDOW_NORMAL)
cv2.resizeWindow('img',1920,1080)

# 二值化操作是对灰度图像操作,把图像转为灰度图像
gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 自适应阈值二值化只返回一个值,即二值化后的结果
dst = cv2.adaptiveThreshold(gray,255,cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C,cv2.THRESH_BINARY_INV,3,0)

# 展示
cv2.imshow('img',np.hstack((gray,dst)))

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

四、腐蚀操作

腐蚀操作也是用卷积核扫描图像,只不过腐蚀操作的卷积和一般都是1,如果卷积核内所有像素点都是白色,那么锚点也是白色。

腐蚀操作API:

案例代码如下:

python 复制代码
import cv2
import numpy as np

# 导入图片
img = cv2.imread('6.jpg')

# 定义核
kernel = np.ones((3,3),np.uint8)
dst = cv2.erode(img,kernel,iterations=2)

cv2.imshow('img',np.hstack((img,dst)))

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyWindow()

五、获取形态学卷积核

OpenCv提供了获取卷积核的API,不需要我们手工创建卷积核

案例代码如下:

python 复制代码
import cv2
import numpy as np


img = cv2.imread('6.jpg')

kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(5,5))

# 腐蚀
dst = cv2.erode(img,kernel,iterations=2)

六、膨胀操作

膨胀是腐蚀的相反操作,基本原理是只要保证卷积核的锚点是非0值,周边无论是0还是非0值,都变成非0 值

案例代码如下:

python 复制代码
import cv2
import numpy as np

# 导入图片
img = cv2.imread('6.jpg')

# 动态获取卷积核
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(5,5))

# 膨胀操作
dst = cv2.dilate(img,kernel,iterations=1)

# 展示图片
cv2.imshow('img',np.hstack((img,dst)))

# 释放资源
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

七、开运算

开运算=腐蚀+膨胀

案例代码如下:

python 复制代码
import cv2
import numpy as np

# 开运算=腐蚀+膨胀
# 开运算提供了另一种去除噪声的思路
img = cv2.imread('6.jpg')

kernel = cv2.cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(5,5))

# # 先腐蚀
# dst = cv2.erode(img,kernel,iterations=2)
#
# # 膨胀
# dst = cv2.dilate(dst,kernel,iterations=2)

# 直接调用OpenCv提供的开运算API
dst = cv2.morphologyEx(img,cv2.MORPH_OPEN,kernel,iterations=2)

# 展示图片
cv2.imshow('img',np.hstack((img,dst)))

# 释放资源
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

运行结果如下:

八、闭运算

闭运算=膨胀+腐蚀

案例代码如下:

python 复制代码
import cv2
import numpy as np

# 导入图片
img = cv2.imread('6.jpg')

# 卷积核
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(5,5))

# 闭运算
dst = cv2.morphologyEx(img,cv2.MORPH_CLOSE,kernel,iterations=2)

# 展示图片
cv2.imshow('img',np.hstack((img,dst)))

# 释放资源
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
相关推荐
菜冻鱼12 小时前
Python-pytorch-高级技巧
开发语言·人工智能·pytorch·python·深度学习·神经网络·聚类
菜冻鱼12 小时前
Python-pytorch-模型保存与加载
开发语言·人工智能·pytorch·python·深度学习·机器学习
LaughingZhu13 小时前
Product Hunt 每日热榜 | 2026-08-19
经验分享·深度学习·神经网络·百度·产品运营
聪明蛋子哟15 小时前
RL训练Agentic模型实现并行多轮上下文检索:匹配前沿模型且快10倍
人工智能·深度学习·机器学习
hans汉斯15 小时前
采煤工作面隐患目标检测中YOLO11与Faster R-CNN的对比研究
人工智能·目标检测·计算机视觉·cnn·信息与通信·信号处理
bulingg15 小时前
bert输入长度有限,如何处理超长文本?
人工智能·深度学习·bert
菜冻鱼16 小时前
Python-pytorch-数据加载
开发语言·人工智能·pytorch·python·深度学习·机器学习
W_3260017 小时前
Python-OpenCV 轮廓进阶:旋转最小外接矩形、图像矩求质心、嵌套层级 hierarchy、轮廓形状匹配
图像处理·python·opencv·机器学习·计算机视觉
machnerrn18 小时前
智慧交通系列(一)-十字路口车辆闯红灯检测告警抓拍系统(附含数据+源码+模型)
人工智能·python·深度学习
大数据点灯人19 小时前
【大模型】深度解答:OOV 与 Tokenizer 词汇表共用问题
人工智能·深度学习·ai·大模型·transformer