形態學影象處理:開運算、閉運算、形態學梯度、頂帽、黑帽合輯
阿新 • • 發佈:2018-11-22
說明
開運算:先腐蝕後膨脹的過程,可以用來消除小物體、在纖細點處分離物體、平滑較大物體的邊界的同時並不明顯改變其面積。
閉運算:先膨脹後腐蝕的過程,能夠排除小型黑洞(黑色區域)。
形態學梯度:膨脹圖與腐蝕圖之差,對二值影象進行這一操作可以將團塊(blob)的邊緣突出出來。可以用形態學梯度來保留物體的邊緣輪廓。
頂帽:為原影象開運算的結果圖之差,放大了裂縫或者區域性低亮度的區域,突出了比原圖輪廓周圍的區域更明亮的區域,且這一操作和選擇的核的大小相關。頂帽運算往往用來分離比鄰近點亮一些的斑塊。當一幅影象具有大幅的背景的時候,而微小物品比較有規律的情況下,可以使用頂帽運算進行背景提取。
黑帽
示例:
//-----------------------------------【標頭檔案包含部分】---------------------------------------
// 描述:包含程式所依賴的標頭檔案
//----------------------------------------------------------------------------------------------
#include "pch.h"
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
//-----------------------------------【名稱空間宣告部分】--------------------------------------
// 描述:包含程式所使用的名稱空間
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
using namespace std;
using namespace cv;
//-----------------------------------【全域性變數宣告部分】--------------------------------------
// 描述:全域性變數宣告
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
Mat g_srcImage, g_dstImage;//原始圖和效果圖
int g_nElementShape = MORPH_RECT;//元素結構的形狀
//變數接收的TrackBar位置引數
int g_nMaxIterationNum = 10;
int g_nOpenCloseNum = 0;
int g_nErodeDilateNum = 0;
int g_nTopBlackHatNum = 0;
//-----------------------------------【全域性函式宣告部分】--------------------------------------
// 描述:全域性函式宣告
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
static void on_OpenClose(int, void*);//回撥函式
static void on_ErodeDilate(int, void*);//回撥函式
static void on_TopBlackHat(int, void*);//回撥函式
static void ShowHelpText();//幫助文字顯示
//-----------------------------------【main( )函式】--------------------------------------------
// 描述:控制檯應用程式的入口函式,我們的程式從這裡開始
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int main()
{
//改變console字型顏色
system("color 2F");
ShowHelpText();
//載入原圖
g_srcImage = imread("1.jpg");//工程目錄下需要有一張名為1.jpg的素材圖
if (!g_srcImage.data) { printf("Oh,no,讀取srcImage錯誤~! \n"); return false; }
//顯示原始圖
namedWindow("【原始圖】");
imshow("【原始圖】", g_srcImage);
//建立三個視窗
namedWindow("【開運算/閉運算】", 1);
namedWindow("【腐蝕/膨脹】", 1);
namedWindow("【頂帽/黑帽】", 1);
//引數賦值
g_nOpenCloseNum = 9;
g_nErodeDilateNum = 9;
g_nTopBlackHatNum = 2;
//分別為三個視窗建立滾動條
createTrackbar("迭代值", "【開運算/閉運算】", &g_nOpenCloseNum, g_nMaxIterationNum * 2 + 1, on_OpenClose);
createTrackbar("迭代值", "【腐蝕/膨脹】", &g_nErodeDilateNum, g_nMaxIterationNum * 2 + 1, on_ErodeDilate);
createTrackbar("迭代值", "【頂帽/黑帽】", &g_nTopBlackHatNum, g_nMaxIterationNum * 2 + 1, on_TopBlackHat);
//輪詢獲取按鍵資訊
while (1)
{
int c;
//執行回撥函式
on_OpenClose(g_nOpenCloseNum, 0);
on_ErodeDilate(g_nErodeDilateNum, 0);
on_TopBlackHat(g_nTopBlackHatNum, 0);
//獲取按鍵
c = waitKey(0);
//按下鍵盤按鍵Q或者ESC,程式退出
if ((char)c == 'q' || (char)c == 27)
break;
//按下鍵盤按鍵1,使用橢圓(Elliptic)結構元素結構元素MORPH_ELLIPSE
if ((char)c == 49)//鍵盤按鍵1的ASII碼為49
g_nElementShape = MORPH_ELLIPSE;
//按下鍵盤按鍵2,使用矩形(Rectangle)結構元素MORPH_RECT
else if ((char)c == 50)//鍵盤按鍵2的ASII碼為50
g_nElementShape = MORPH_RECT;
//按下鍵盤按鍵3,使用十字形(Cross-shaped)結構元素MORPH_CROSS
else if ((char)c == 51)//鍵盤按鍵3的ASII碼為51
g_nElementShape = MORPH_CROSS;
//按下鍵盤按鍵space,在矩形、橢圓、十字形結構元素中迴圈
else if ((char)c == ' ')
g_nElementShape = (g_nElementShape + 1) % 3;
}
return 0;
}
//-----------------------------------【on_OpenClose( )函式】----------------------------------
// 描述:【開運算/閉運算】視窗的回撥函式
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
static void on_OpenClose(int, void*)
{
//偏移量的定義
int offset = g_nOpenCloseNum - g_nMaxIterationNum;//偏移量
int Absolute_offset = offset > 0 ? offset : -offset;//偏移量絕對值
//自定義核
Mat element = getStructuringElement(g_nElementShape, Size(Absolute_offset * 2 + 1, Absolute_offset * 2 + 1), Point(Absolute_offset, Absolute_offset));
//進行操作
if (offset < 0)
morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, CV_MOP_OPEN, element);
else
morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, CV_MOP_CLOSE, element);
//顯示影象
imshow("【開運算/閉運算】", g_dstImage);
}
//-----------------------------------【on_ErodeDilate( )函式】----------------------------------
// 描述:【腐蝕/膨脹】視窗的回撥函式
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
static void on_ErodeDilate(int, void*)
{
//偏移量的定義
int offset = g_nErodeDilateNum - g_nMaxIterationNum; //偏移量
int Absolute_offset = offset > 0 ? offset : -offset;//偏移量絕對值
//自定義核
Mat element = getStructuringElement(g_nElementShape, Size(Absolute_offset * 2 + 1, Absolute_offset * 2 + 1), Point(Absolute_offset, Absolute_offset));
//進行操作
if (offset < 0)
erode(g_srcImage, g_dstImage, element);
else
dilate(g_srcImage, g_dstImage, element);
//顯示影象
imshow("【腐蝕/膨脹】", g_dstImage);
}
//-----------------------------------【on_TopBlackHat( )函式】--------------------------------
// 描述:【頂帽運算/黑帽運算】視窗的回撥函式
//----------------------------------------------------------------------------------------------
static void on_TopBlackHat(int, void*)
{
//偏移量的定義
int offset = g_nTopBlackHatNum - g_nMaxIterationNum;//偏移量
int Absolute_offset = offset > 0 ? offset : -offset;//偏移量絕對值
//自定義核
Mat element = getStructuringElement(g_nElementShape, Size(Absolute_offset * 2 + 1, Absolute_offset * 2 + 1), Point(Absolute_offset, Absolute_offset));
//進行操作
if (offset < 0)
morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, MORPH_TOPHAT, element);
else
morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, MORPH_BLACKHAT, element);
//顯示影象
imshow("【頂帽/黑帽】", g_dstImage);
}
//-----------------------------------【ShowHelpText( )函式】----------------------------------
// 描述:輸出一些幫助資訊
//----------------------------------------------------------------------------------------------
static void ShowHelpText()
{
//輸出一些幫助資訊
printf("\n\n\n\t請調整滾動條觀察影象效果~\n\n");
printf("\n\n\t按鍵操作說明: \n\n"
"\t\t鍵盤按鍵【ESC】或者【Q】- 退出程式\n"
"\t\t鍵盤按鍵【1】- 使用橢圓(Elliptic)結構元素\n"
"\t\t鍵盤按鍵【2】- 使用矩形(Rectangle )結構元素\n"
"\t\t鍵盤按鍵【3】- 使用十字型(Cross-shaped)結構元素\n"
"\t\t鍵盤按鍵【空格SPACE】- 在矩形、橢圓、十字形結構元素中迴圈\n"
);
}
結果:
morphologyEx