OpenCV的查找命中或未命中

返回:OpenCV系列文章目录(持续更新中......)

上一篇:OpenCV4.9更多形态转换

下一篇:OpenCV系列文章目录(持续更新中......)

目标

在本教程中,您将学习如何使用 Hit-or-Miss 转换(也称为 Hit-and-Miss 转换)在二进制映像中查找给定配置或模式。这种变换也是更高级的形态操作(如疏伐或修剪)的基础。

我们将使用OpenCV函数 morphologyEx() .

命中或未命中理论

形态学运算符根据图像的形状处理图像。这些运算符将一个或多个结构化元素 应用于输入图像以获取输出图像。两种基本的形态操作是侵蚀扩张 。这两种操作的组合会产生高级形态转换,例如打开关闭顶帽 转换。要了解有关这些和其他基本形态操作的更多信息,请参阅前面的教程(侵蚀和扩张)和(更多形态转换)。

命中或未命中变换对于查找二进制图像中的模式非常有用。特别是,它找到那些邻域与第一个结构元素B1的形状匹配,但同时与第二个结构元素 B2 的形状不匹配的像素。从数学上讲,应用于图像A的运算可以表示如下:

因此,命中或未命中操作包括三个步骤:

  1. 使用结构元素B1侵蚀图像 A。
  2. 侵蚀图像A(AC)的补码与结构元素(B2)。
  3. AND 来自步骤 1 和步骤 2。

结构元素 B1和 B2 可以组合成一个元素B。让我们看一个例子:

在本例中,我们正在寻找一种模式,其中中心像素属于背景,而北、南、东、西像素属于前景。附近的其余像素可以是任何类型的,我们不关心它们。现在,让我们将此内核应用于输入图像:

您可以看到该图案仅在图像中的一个位置找到。

代码

与上一个示例对应的代码如下所示。
您也可以从这里下载

C++:

cpp 复制代码
#include <opencv2/core.hpp>
#include <opencv2/imgproc.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp> 
using namespace cv; 
int main(){
 Mat input_image = (Mat_<uchar>(8, 8) <<
 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 255,
 0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0,
 0, 255, 255, 255, 0, 255, 0, 0,
 0, 0, 255, 0, 0, 0, 0, 0,
 0, 0, 255, 0, 0, 255, 255, 0,
 0, 255, 0, 255, 0, 0, 255, 0,
 0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0); 
 Mat kernel = (Mat_<int>(3, 3) <<
 0, 1, 0,
 1, -1, 1,
 0, 1, 0); 
 Mat output_image;
 morphologyEx(input_image, output_image, MORPH_HITMISS, kernel); 
 const int rate = 50;
 kernel = (kernel + 1) * 127;
 kernel.convertTo(kernel, CV_8U); 
 resize(kernel, kernel, Size(), rate, rate, INTER_NEAREST);
 imshow("kernel", kernel);
 moveWindow("kernel", 0, 0); 
 resize(input_image, input_image, Size(), rate, rate, INTER_NEAREST);
 imshow("Original", input_image);
 moveWindow("Original", 0, 200); 
 resize(output_image, output_image, Size(), rate, rate, INTER_NEAREST);
 imshow("Hit or Miss", output_image);
 moveWindow("Hit or Miss", 500, 200); 
 waitKey(0);
 return 0;
}

Java:

java 复制代码
import org.opencv.core.*;
import org.opencv.highgui.HighGui;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
 
class HitMissRun{
 
 public void run() {
 Mat input_image = new Mat( 8, 8, CvType.CV_8UC1 );
 int row = 0, col = 0;
 input_image.put(row ,col,
 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 255,
 0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0,
 0, 255, 255, 255, 0, 255, 0, 0,
 0, 0, 255, 0, 0, 0, 0, 0,
 0, 0, 255, 0, 0, 255, 255, 0,
 0, 255, 0, 255, 0, 0, 255, 0,
 0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0);
 
 Mat kernel = new Mat( 3, 3, CvType.CV_16S );
 kernel.put(row ,col,
 0, 1, 0,
 1, -1, 1,
 0, 1, 0 );
 
 Mat output_image = new Mat();
 Imgproc.morphologyEx(input_image, output_image, Imgproc.MORPH_HITMISS, kernel);
 
 int rate = 50;
 Core.add(kernel, new Scalar(1), kernel);
 Core.multiply(kernel, new Scalar(127), kernel);
 kernel.convertTo(kernel, CvType.CV_8U);
 
 Imgproc.resize(kernel, kernel, new Size(), rate, rate, Imgproc.INTER_NEAREST);
 HighGui.imshow("kernel", kernel);
 HighGui.moveWindow("kernel", 0, 0);
 
 Imgproc.resize(input_image, input_image, new Size(), rate, rate, Imgproc.INTER_NEAREST);
 HighGui.imshow("Original", input_image);
 HighGui.moveWindow("Original", 0, 200);
 
 Imgproc.resize(output_image, output_image, new Size(), rate, rate, Imgproc.INTER_NEAREST);
 HighGui.imshow("Hit or Miss", output_image);
 HighGui.moveWindow("Hit or Miss", 500, 200);
 
 HighGui.waitKey(0);
 System.exit(0);
 }
}
 
public class HitMiss
{
 public static void main(String[] args) {
 // load the native OpenCV library
 System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
 new HitMissRun().run();
 }
}

Python:

python 复制代码
import cv2 as cv
import numpy as np
 
input_image = np.array((
 [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 255],
 [0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0],
 [0, 255, 255, 255, 0, 255, 0, 0],
 [0, 0, 255, 0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 255, 0, 0, 255, 255, 0],
 [0,255, 0, 255, 0, 0, 255, 0],
 [0, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0]), dtype="uint8")
 
kernel = np.array((
 [0, 1, 0],
 [1, -1, 1],
 [0, 1, 0]), dtype="int")
 
output_image = cv.morphologyEx(input_image, cv.MORPH_HITMISS, kernel)
 
rate = 50
kernel = (kernel + 1) * 127
kernel = np.uint8(kernel)
 
kernel = cv.resize(kernel, None, fx = rate, fy = rate, interpolation = cv.INTER_NEAREST)
cv.imshow("kernel", kernel)
cv.moveWindow("kernel", 0, 0)
 
input_image = cv.resize(input_image, None, fx = rate, fy = rate, interpolation = cv.INTER_NEAREST)
cv.imshow("Original", input_image)
cv.moveWindow("Original", 0, 200)
 
output_image = cv.resize(output_image, None , fx = rate, fy = rate, interpolation = cv.INTER_NEAREST)
cv.imshow("Hit or Miss", output_image)
cv.moveWindow("Hit or Miss", 500, 200)
 
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

正如你所看到的,它就像使用函数morphologyEx() 和操作类型MORPH_HITMISS和所选的内核一样简单。

其他例子

在这里,您可以找到将不同内核应用于之前使用的同一输入图像的输出结果:

现在试试你自己的模式吧!

相关推荐
985小水博一枚呀24 分钟前
【深度学习|可视化】如何以图形化的方式展示神经网络的结构、训练过程、模型的中间状态或模型决策的结果??
人工智能·python·深度学习·神经网络·机器学习·计算机视觉·cnn
asd1_121283 小时前
计算机视觉学习路线
计算机视觉
FutureUniant3 小时前
GitHub每日最火火火项目(9.21)
人工智能·计算机视觉·ai·github·音视频
HelloTonyGo6 小时前
Ubuntu24.04 安装opencv4.10
opencv·ubuntu
SEU-WYL7 小时前
基于神经网络的光线追踪
人工智能·神经网络·计算机视觉
Bill667 小时前
OpenCV GUI常用函数详解
人工智能·opencv·计算机视觉
xuehaikj7 小时前
婴儿接触危险物品检测系统源码分享
人工智能·计算机视觉·目标跟踪
VB.Net9 小时前
EmguCV学习笔记 VB.Net 12.1 二维码解析
opencv·计算机视觉·c#·图像·vb.net·二维码·emgucv
我是瓦力10 小时前
球形包围框-Bounding Sphere-原理-代码实现
人工智能·python·深度学习·计算机视觉·3d
jndingxin10 小时前
OpenCV特征检测(3)计算图像中每个像素处的特征值和特征向量函数cornerEigenValsAndVecs()的使用
人工智能·opencv·计算机视觉