(笔记七)利用opencv进行形态学操作

(1)程序清单

形态学操作是一种图像处理技术,它基于数学形态学理论,用于改变图像的形状和结构。它主要通过结构元素的腐蚀和膨胀操作来实现。

python 复制代码
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
"""
@author: LIFEI
@time: 2023/8/31 21:57 
@file: test7.py
@project: pythonProject
@describe: CWNU
@# -------------------------------------------------(one)----------------------------------------------
@# -------------------------------------------------(two)----------------------------------------------
"""
# -------------------------------------------------(one)----------------------------------------------
import cv2 as cv
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# ..........................
# 程序清单
# 1、侵蚀和膨胀所需函数
# 内核的大小决定着对图像的操作程度大小,内核会在图像中滑动,当内核中全为1时才会变为1,否则为0
# 迭代次数决定着对图像的操作次数
# cv.erode() # 参数分别为原始图像、内核、迭代次数
# cv.dilate() # 参数分别为原始图像、内核、迭代次数

# 2、形态学梯度、开运算、闭运算、顶帽、黑帽所需函数
# cv.morphologyEx() # 参数分别为原始图像、cv.MORPH_ + 方法名 、内核
# 运算方法分别有:
# cv.MORPH_GRADIENT # 形态学梯度
# cv.MORPH_OPEN # 开运算
# cv.MORPH_CLOSE # 闭运算
# cv.MORPH_TOPHAT # 顶帽
# cv.MORPH_BLACKHAT # 黑帽

# 3、内核的形状确立方法
# cv.getStructuringElement() # 参数分别为cv.MORPH_ + 形状名、内核的大小
# 形状方法有:
# cv.MORPH_RECT # 矩形内核
# cv.MORPH_ELLIPSE # 椭圆内核
# cv.MORPH_CROSS # 十字内核
# ..........................

(2)算法实现

腐蚀操作通过将结构元素与图像进行逐像素的比较,将结构元素完全包含在图像中的区域保留下来,而其他区域则被腐蚀掉。这可以用于去除图像中的噪声、分离连接的物体以及缩小物体的大小。

膨胀操作与腐蚀操作相反,它通过将结构元素与图像进行逐像素的比较,将结构元素覆盖在图像上,从而扩大图像中的区域。这可以用于填充图像中的空洞、连接分离的物体以及增大物体的大小。

python 复制代码
img = cv.imread(r"D:\data\test_img\test7.png")
img = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2RGB)

# 内核
kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)

# 侵蚀操作
erosion = cv.erode(img, kernel, iterations=2)  # iterations表示核运动迭代的次数

# 膨胀操作
dilation = cv.dilate(img, kernel, iterations=2)  # iterations表示核运动迭代的次数
plt.figure(1)
plt.subplot(131), plt.imshow(img), plt.title('ori img')
plt.subplot(132), plt.imshow(erosion), plt.title('erosion img')
plt.subplot(133), plt.imshow(dilation), plt.title('dilation img')
plt.show()

形态学操作还包括其他一些操作,如开运算、闭运算、顶帽运算和底帽运算。

开运算是先进行腐蚀操作,再进行膨胀操作,可以用于去除图像中的细小物体。闭运算是先进行膨胀操作,再进行腐蚀操作,可以用于填充图像中的小孔。

python 复制代码
# 重新建立内核核
kernel2 = np.ones((11, 11), np.uint8)
# 开操作
# 假设噪声位于后景, 即在对象外面
open_img = cv.imread(r"D:\data\test_img\test7-7-7.png")
open_img = cv.cvtColor(open_img, cv.COLOR_BGR2RGB)
opening = cv.morphologyEx(open_img, cv.MORPH_OPEN, kernel2)

# 闭操作
# 假设噪声位于前景, 即在对象里面
close_img = cv.imread(r"D:\data\test_img\test7-7.png")
close_img = cv.cvtColor(close_img, cv.COLOR_BGR2RGB)
closing = cv.morphologyEx(close_img, cv.MORPH_CLOSE, kernel2)
plt.figure(2)
plt.subplot(221), plt.imshow(open_img), plt.title('ori open_img')
plt.subplot(222), plt.imshow(opening), plt.title('opening')
plt.subplot(223), plt.imshow(close_img), plt.title('ori close_img')
plt.subplot(224), plt.imshow(closing), plt.title('closing')
plt.show()

顶帽运算是原始图像与开运算之差,底帽运算是闭运算与原始图像之差,它们可以用于提取图像中的细节信息。

python 复制代码
# 形态学梯度
# 侵蚀与膨胀之间的差异, 可以用于提取对象的边界
gradient = cv.morphologyEx(img, cv.MORPH_GRADIENT, kernel)

# 顶帽运算
# 即原始图像与开运算的差异, 用于提取噪声
hot_hat = cv.morphologyEx(open_img, cv.MORPH_TOPHAT, kernel2)

# 黑帽运算
# 即原始图像与闭运算的差异,用于提取噪声
black_hat = cv.morphologyEx(close_img, cv.MORPH_BLACKHAT, kernel2)

plt.figure(3)
plt.subplot(131), plt.imshow(gradient), plt.title('gradient img')
plt.subplot(132), plt.imshow(hot_hat), plt.title('hot_hat img')
plt.subplot(133), plt.imshow(black_hat), plt.title('black_hat img')
plt.show()
相关推荐
The森4 小时前
Linux IO 模型纵深解析 01:从 Unix 传统到 Linux 内核的 IO 第一性原理
linux·服务器·c语言·经验分享·笔记·unix
tq10864 小时前
Skills 的问题与解决方案
笔记
三水不滴4 小时前
有 HTTP 了为什么还要有 RPC?
经验分享·笔记·网络协议·计算机网络·http·rpc
三块可乐两块冰5 小时前
【第二十九周】机器学习笔记三十
笔记
Dfreedom.5 小时前
图像直方图完全解析:从原理到实战应用
图像处理·python·opencv·直方图·直方图均衡化
听麟5 小时前
HarmonyOS 6.0+ 跨端智慧政务服务平台开发实战:多端协同办理与电子证照管理落地
笔记·华为·wpf·音视频·harmonyos·政务
risc1234566 小时前
认识一个事物,需要哪些基本能力与要素?
笔记
Dfreedom.6 小时前
图像处理中的对比度增强与锐化
图像处理·人工智能·opencv·锐化·对比度增强
firewood20247 小时前
共射三极管放大电路相关情况分析
笔记·学习
Hello_Embed7 小时前
libmodbus STM32 主机实验(USB 串口版)
笔记·stm32·学习·嵌入式·freertos·modbus