腐蚀与膨胀(Eroding and Dilating)
原理
Note
以下内容来自于Bradski和Kaehler的大作： Learning OpenCV .
形态学操作
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简单来讲，形态学操作就是基于形状的一系列图像处理操作。通过将 结构元素 作用于输入图像来产生输出图像。
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最基本的形态学操作有二：腐蚀与膨胀(Erosion 与 Dilation)。 他们的运用广泛:
- 消除噪声
- 分割(isolate)独立的图像元素，以及连接(join)相邻的元素。
- 寻找图像中的明显的极大值区域或极小值区域。
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通过以下图像，我们简要来讨论一下膨胀与腐蚀操作(译者注：注意这张图像中的字母为黑色，背景为白色，而不是一般意义的背景为黑色，前景为白色）:
膨胀
-
此操作将图像
与任意形状的内核 (
)，通常为正方形或圆形,进行卷积。 -
内核
有一个可定义的 锚点, 通常定义为内核中心点。 -
进行膨胀操作时，将内核
划过图像,将内核 覆盖区域的最大相素值提取，并代替锚点位置的相素。显然，这一最大化操作将会导致图像中的亮区开始”扩展” (因此有了术语膨胀 dilation )。对上图采用膨胀操作我们得到:
背景(白色)膨胀，而黑色字母缩小了。
腐蚀
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腐蚀在形态学操作家族里是膨胀操作的孪生姐妹。它提取的是内核覆盖下的相素最小值。
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进行腐蚀操作时，将内核
划过图像,将内核 覆盖区域的最小相素值提取，并代替锚点位置的相素。 -
以与膨胀相同的图像作为样本,我们使用腐蚀操作。从下面的结果图我们看到亮区(背景)变细，而黑色区域(字母)则变大了。
源码
下面是本教程的源码， 你也可以从 here 下载。
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "highgui.h"
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
using namespace cv;
/// 全局变量
Mat src, erosion_dst, dilation_dst;
int erosion_elem = 0;
int erosion_size = 0;
int dilation_elem = 0;
int dilation_size = 0;
int const max_elem = 2;
int const max_kernel_size = 21;
/** Function Headers */
void Erosion( int, void* );
void Dilation( int, void* );
/** @function main */
int main( int argc, char** argv )
{
/// Load 图像
src = imread( argv[1] );
if( !src.data )
{ return -1; }
/// 创建显示窗口
namedWindow( "Erosion Demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE );
namedWindow( "Dilation Demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE );
cvMoveWindow( "Dilation Demo", src.cols, 0 );
/// 创建腐蚀 Trackbar
createTrackbar( "Element:
0: Rect
1: Cross
2: Ellipse", "Erosion Demo",
&erosion_elem, max_elem,
Erosion );
createTrackbar( "Kernel size:
2n +1", "Erosion Demo",
&erosion_size, max_kernel_size,
Erosion );
/// 创建膨胀 Trackbar
createTrackbar( "Element:
0: Rect
1: Cross
2: Ellipse", "Dilation Demo",
&dilation_elem, max_elem,
Dilation );
createTrackbar( "Kernel size:
2n +1", "Dilation Demo",
&dilation_size, max_kernel_size,
Dilation );
/// Default start
Erosion( 0, 0 );
Dilation( 0, 0 );
waitKey(0);
return 0;
}
/** @function Erosion */
void Erosion( int, void* )
{
int erosion_type;
if( erosion_elem == 0 ){ erosion_type = MORPH_RECT; }
else if( erosion_elem