Javascript图像处理——图像形态学

前言

上一篇文章，我们讲解了图像处理中的阈值函数，这一篇文章我们来做膨胀和腐蚀函数。

膨胀与腐蚀

说概念可能很难解释，我们来看图，首先是原图：

膨胀以后会变成这样：

腐蚀以后则会变成这样：

看起来可能有些莫名其妙，明明是膨胀，为什么字反而变细了，而明明是腐蚀，为什么字反而变粗了。

实际上，所谓膨胀应该指：

较亮色块膨胀。

而所谓腐蚀应该指：

较亮色块腐蚀。

上面图里面，由于背景白色是较亮色块，所以膨胀时就把黑色较暗色块的字压扁了……相反腐蚀时，字就吸水膨胀了……

用数学公式表示就是：

说白了就是在指定大小的内核里找最暗或者最亮的像素点，并用该点替换掉内核锚点上的像素。 

实现

首先我们来实现膨胀dilate函数。

var dilate = function(__src, __size, __borderType, __dst){
    __src || error(arguments.callee, IS_UNDEFINED_OR_NULL/* {line} */);
    if(__src.type && __src.type == "CV_RGBA"){
        var width = __src.col,
            height = __src.row,
            size = __size || 3,
            dst = __dst || new Mat(height, width, CV_RGBA),
            dstData = dst.data;
        
        var start = size >> 1;
        var withBorderMat = copyMakeBorder(__src, start, start, 0, 0, __borderType),
            mData = withBorderMat.data,
            mWidth = withBorderMat.col;
        
        var newOffset, total, nowX, offsetY, offsetI, nowOffset, i, j;
        
        if(size & 1 === 0){
            error(arguments.callee, UNSPPORT_SIZE/* {line} */);
            return __src;
        }
        
        for(i = height; i--;){
            offsetI = i * width;
            for(j = width; j--;){
                newOffset = 0;
                total = 0;
                for(y = size; y--;){
                    offsetY = (y + i) * mWidth * 4;
                    for(x = size; x--;){
                        nowX = (x + j) * 4;
                        nowOffset = offsetY + nowX;
                        (mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2] > total) && (total = mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2]) && (newOffset = nowOffset);
                    }
                }
                dstData[(j + offsetI) * 4] = mData[newOffset];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 1] = mData[newOffset + 1];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 2] = mData[newOffset + 2];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 3] = mData[newOffset + 3];
            }
        }
        
    }else{
        error(arguments.callee, UNSPPORT_DATA_TYPE/* {line} */);
    }
    return dst;
};

(mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2] > total) && (total = mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2]) && (newOffset = nowOffset);

这行代码里面，我们先用RGB的数值和与上一个最大值total对比，然后如果新的值比较大，就把新的值赋给total，并把新的偏移量newOffset赋值当前偏移量nowOffset。

然后整个内核大小的面积循环完了就可以找到一个最大的total以及对应的偏移量newOffset。就可以赋值了：

dstData[(j + offsetI) * 4] = mData[newOffset];
dstData[(j + offsetI) * 4 + 1] = mData[newOffset + 1];
dstData[(j + offsetI) * 4 + 2] = mData[newOffset + 2];
dstData[(j + offsetI) * 4 + 3] = mData[newOffset + 3];

那么腐蚀erode函数则相反，找一个最小的值就行了。

var erode = function(__src, __size, __borderType, __dst){
    __src || error(arguments.callee, IS_UNDEFINED_OR_NULL/* {line} */);
    if(__src.type && __src.type == "CV_RGBA"){
        var width = __src.col,
            height = __src.row,
            size = __size || 3,
            dst = __dst || new Mat(height, width, CV_RGBA),
            dstData = dst.data;
        
        var start = size >> 1;
        var withBorderMat = copyMakeBorder(__src, start, start, 0, 0, __borderType),
            mData = withBorderMat.data,
            mWidth = withBorderMat.col;
        
        var newOffset, total, nowX, offsetY, offsetI, nowOffset, i, j;
        
        if(size & 1 === 0){
            error(arguments.callee, UNSPPORT_SIZE/* {line} */);
            return __src;
        }
        
        for(i = height; i--;){
            offsetI = i * width;
            for(j = width; j--;){
                newOffset = 0;
                total = 765;
                for(y = size; y--;){
                    offsetY = (y + i) * mWidth * 4;
                    for(x = size; x--;){
                        nowX = (x + j) * 4;
                        nowOffset = offsetY + nowX;
                        (mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2] < total) && (total = mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2]) && (newOffset = nowOffset);
                    }
                }
                dstData[(j + offsetI) * 4] = mData[newOffset];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 1] = mData[newOffset + 1];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 2] = mData[newOffset + 2];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 3] = mData[newOffset + 3];
            }
        }
        
    }else{
        error(arguments.callee, UNSPPORT_DATA_TYPE/* {line} */);
    }
    return dst;
};

效果

系列目录

Javascript图像处理系列

 参考资料

Eroding and Dilating