【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
深蓝AI13 小时前
不调模型不改壳:CMU 开源 Hermit,给 Agent 外挂一个能训练的适配器
人工智能·agent
汤姆宝库15 小时前
世界模型深拆:视频生成、潜在模拟与物理直觉
人工智能
weixin_4684668519 小时前
从“看懂”到“做到”:视觉-语言-动作模型如何让机器人真正执行指令
人工智能·ai·机器人·大语言模型·前沿科技
朋友圈自动点赞工具19 小时前
科学AI插件化:从蛋白质结构到古籍修复
人工智能
龙粤GEO19 小时前
实体Entity在GEO中代表什么含义
人工智能
剑雨巍巍21 小时前
AI Agent面试之基础概念
人工智能
微帧Visionular21 小时前
AI视频单帧清晰,播放时却闪烁,原因是什么?
人工智能·深度学习·音视频
武子康21 小时前
MultiNet6 空闲崩溃:`EXCVADDR=0x8` 后又出现 `CORRUPT HEAP`
人工智能·后端·agent
云智慧AIOps社区21 小时前
智能巡检机器人应用场景解析:机房巡检、园区安防、管廊巡视与展厅导览
人工智能·机器人·具身智能·智能巡检机器人·企业级智能巡检机器人·机房巡检机器人·导览机器人
EnCi Zheng21 小时前
Agent 如何进行工具调用:从一次 Function Calling 到生产级工具编排的完整链路
大数据·人工智能·agent·ai编程·工具调用