【图像处理】图像形态学操作

参考文章:07-形态学操作

一、图像腐蚀

在图像的形态学操作中,腐蚀主要针对二值图像,使用卷积核的中心点逐个扫描原始图像。被扫描到的原始图像中的像素

点,只有当卷积核对应的元素值均为1(白色)时,其值才为1(白色),否则值为0(黑色)。

腐蚀是对白色部分(高亮部分)而言的,可以理解为删除对象边界的某些像素点,即效果图的高亮区域比原图更小。

函数erode: dst = cv2.erode(src, kernel, iterations)

  1. src:源图像
  2. kernel:卷积核
  3. iterations:迭代次数,默认值为1

例如,生成一个5×5的卷积核:

python 复制代码
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
python 复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread(r"image\erode.bmp", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 卷积核
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
# 图像腐蚀
erosion = cv2.erode(img, kernel, iterations=5)

cv2.imshow("original", img)
cv2.imshow("erosion", erosion)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

图像腐蚀的实验结果:

二、图像膨胀

图像膨胀是图像腐蚀的逆操作,也主要针对二值图像。使用卷积核的中心点逐个像素扫描原始图像,被扫描到的原始图像中的像素点,当卷积核对应的元素值只要有一个为1(白色)时,其值就为1(白色),否则值为0(黑色)。

膨胀也是对白色部分(高亮部分)而言的,即效果图的高亮区域比原图更大。

函数dilate:

dst = cv2.dilate(src, kernel, iterations)

  1. src:源图像
  2. kernel:卷积核
  3. iterations:迭代次数,默认值为1

例如,生成一个5×5的卷积核:

python 复制代码
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
python 复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread(r"image\dilation.bmp", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 卷积核
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
# 图像膨胀
dilation = cv2.dilate(img, kernel, iterations=5)

cv2.imshow("original", img)
cv2.imshow("dilation", dilation)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

图像膨胀的实验结果:

三、开运算

先腐蚀后膨胀,能够有效去除噪声,并保持原有图像形状不变。

函数morphologyEx:
opening = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_OPEN, kernel)

  1. img:源图像
  2. cv2.MORPH_OPEN:开运算标识
  3. kernel:卷积核

例如,生成一个5×5的卷积核:

python 复制代码
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
python 复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread(r"image\opening.bmp", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 卷积核
kernel = np.ones((10,10), np.uint8)
# 开运算,先腐蚀后膨胀
result = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_OPEN, kernel)

cv2.imshow("original", img)
cv2.imshow("result", result)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

开运算的实验结果:

四、闭运算

先膨胀后腐蚀,有助于关闭物体内的小孔,或物体上的小黑点,并保持原有图像形状不变。

函数morphologyEx:
closing = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)

  1. img:源图像
  2. cv2.MORPH_CLOSE:闭运算标识
  3. kernel:卷积核

例如,生成一个5×5的卷积核:

python 复制代码
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
python 复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread(r"image\closing.bmp", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 卷积核
kernel = np.ones((10,10), np.uint8)
# 闭运算,先膨胀后腐蚀
result = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)

cv2.imshow("original", img)
cv2.imshow("result", result)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

闭运算的实验结果:

五、梯度运算

通过对原始图像分别进行膨胀和腐蚀处理,得到梯度图像 = 膨胀图像 - 腐蚀图像。

函数morphologyEx:
result = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_GRADIENT, kernel)

  1. img:源图像
  2. cv2.MORPH_GRADIENT:梯度运算标识
  3. kernel:卷积核

例如,生成一个5×5的卷积核:

python 复制代码
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
python 复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread(r"image\gradient.bmp", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 卷积核
kernel = np.ones((10,10), np.uint8)
# 梯度运算,梯度图像 = 膨胀图像 - 腐蚀图像
result = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_GRADIENT, kernel)

cv2.imshow("original", img)
cv2.imshow("result", result)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

梯度运算的实验结果:

六、礼帽操作

通过对原始图像进行开运算处理,得到礼帽图像 = 原始图像 - 开运算图像。

函数morphologyEx:
result = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel)

  1. img:源图像
  2. cv2.MORPH_TOPHAT:礼帽操作标识
  3. kernel:卷积核

例如,生成一个5×5的卷积核:

python 复制代码
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
python 复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread(r"image\tophat.bmp", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 卷积核
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
# 礼帽操作,礼帽图像 = 原始图像 - 开运算图像
result = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel)

cv2.imshow("original", img)
cv2.imshow("result", result)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

礼帽操作的实验结果:

七、黑帽操作

通过对原始图像进行闭运算处理,得到黑帽图像 = 闭运算图像 - 原始图像。

函数morphologyEx:
result = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel)

  1. img:源图像
  2. cv2.MORPH_BLACKHAT:黑帽操作标识
  3. kernel:卷积核

例如,生成一个5×5的卷积核:

python 复制代码
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
python 复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread(r"image\blackhat.bmp", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 卷积核
kernel = np.ones((10,10), np.uint8)
# 黑帽操作,黑帽图像 = 闭运算图像 - 原始图像
result = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel)

cv2.imshow("original", img)
cv2.imshow("result", result)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

黑帽操作的实验结果:

更多资料:https://github.com/0voice

相关推荐
用户8314550980311 小时前
如一 Agent 架构解读(四):异步整理——压缩不该堵住用户
人工智能·llm
用户1917291270831 小时前
团队 Agent 技能库怎么管?用 Git 做 Skill 版本化与复用实战
人工智能
Dawson Zhu1 小时前
《Agentic Design Patterns》第 13 章导读:人机协同(Human-in-the-Loop)
人工智能·语言模型·架构·aigc·agi
蜗牛互联网1 小时前
Java标准HTTP调用多模态模型的票据抽取前置校验
java·人工智能·python·http
feasibility.1 小时前
“美版DeepSeek”等海外开放模型,能夺回生态入口吗?——中国开放权重领先下的2026全球AI分水岭
人工智能·开源·大模型·llm·minimax·deepseek·beam
AI大模型-小华1 小时前
AI 编程进入深度开发阶段:什么时候普通方案不够,需要更高算力支持?
人工智能·chatgpt·ai编程·vs code·codex·codex cli
思维新观察1 小时前
三星 Galaxy Tab S12 系列:大屏 AI 平板,兼顾轻薄与生产力
数据结构·人工智能·电脑
能源探索家1 小时前
能源资讯[26M10W2] 本周热点复盘:电力交易放量、六张网底座建设、浙江储能入市
人工智能·能源·新型电力系统·十五五规划·能源信息化·能源资讯
工具派1 小时前
Agent 不是玄学:用 Java 状态机思维理解 LangGraph
java·人工智能·python
szxinmai主板定制专家1 小时前
基于RK3588+FPGA+AI的储能电站边缘网关,实现电力数据采集与智能预警
arm开发·人工智能·fpga开发·rk3576·半导体设备