數字圖像處理(14): 形態學處理——圖像頂帽運算和黑帽運算

目錄

1 圖像頂帽運算(原始圖像 — 開運算)

1.1 基本原理

1.2 代碼示例

2 圖像黑帽運算(閉運算 — 原始圖像)

2.1 基本原理

2.2 代碼示例

參考資料

---

前面介紹了 形態學處理——圖像開運算與圖像閉運算，其中：

圖像開運算：先腐蝕，後膨脹。一般會平滑物體的輪廓、斷開較窄的狹頸並消除細的突出物。

圖像閉運算：先膨脹，後腐蝕。同樣也會平滑輪廓的一部分。但與開操作相反，它通常會彌合較窄的間斷和細長的溝壑，消除小的孔洞，填補輪廓線中的斷裂。

 

1 圖像頂帽運算(原始圖像 — 開運算)

1.1 基本原理

圖像頂帽（或圖像禮帽）運算是原始圖像減去圖像開運算的結果，得到圖像的噪聲。如下圖所示：

頂帽運算：原始圖像 — 圖像開運算

 

 

1.2 代碼示例

圖像頂帽運算使用函數 morphologyEx() ，其參數 cv2.MORPH_TOPHAT 對應頂帽運算。

morphologyEx() 函數形式如下：

dst = cv2.morphologyEx(src, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel)

其中，參數：

dst 表示處理的結果；

src 表示原圖像；

cv2.MORPH_TOPHAT 表示頂帽運算；

kernel 表示卷積核。

例如，下圖表示 55 的卷積核，可以採用函數 np.ones((5,5), np.uint8) 構建。

 

（1）卷積核大小爲 55 

代碼如下所示：

#encoding:utf-8
import cv2
import numpy as np

#讀取圖片
src = cv2.imread('test5.bmp', cv2.IMREAD_UNCHANGED)

#設置卷積核
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)

#圖像閉運算
result = cv2.morphologyEx(src, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel)

#顯示圖像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", result)

#等待顯示
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 

運行結果如下圖所示：

 

（2）卷積核大小爲 1515 

代碼如下所示：

#encoding:utf-8
import cv2
import numpy as np

#讀取圖片
src = cv2.imread('test5.bmp', cv2.IMREAD_UNCHANGED)

#設置卷積核
kernel = np.ones((15,15), np.uint8)

#圖像閉運算
result = cv2.morphologyEx(src, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel)

#顯示圖像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", result)

#等待顯示
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 

運行結果如下圖所示：

---

 

2 圖像黑帽運算(閉運算 — 原始圖像)

2.1 基本原理

圖像黑帽運算是圖像閉運算操作減去原始圖像的結果，得到圖像內部的小孔，或者前景色中的小黑點。如下圖所示：

黑帽運算：閉運算 — 原始圖像

 

2.2 代碼示例

圖像黑帽運算使用函數 morphologyEx() ，其參數 cv2.MORPH_BLACKHAT 對應黑帽運算。

morphologyEx() 函數形式如下：

dst = cv2.morphologyEx(src, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel)

其中，參數：

dst 表示處理的結果；

src 表示原圖像；

cv2.MORPH_BLACKHAT 表示黑帽運算；

kernel 表示卷積核。

例如，下圖表示 55 的卷積核，可以採用函數 np.ones((5,5), np.uint8) 構建。

 

（1）卷積核大小爲 55

代碼如下所示：

#encoding:utf-8
import cv2
import numpy as np

#讀取圖片
src = cv2.imread('test6.bmp', cv2.IMREAD_UNCHANGED)

#設置卷積核
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)

#圖像閉運算
result = cv2.morphologyEx(src, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel)

#顯示圖像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", result)

#等待顯示
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 

運行結果如下圖所示：

 

 

（2）卷積核大小爲 1515

代碼如下所示：

#encoding:utf-8
import cv2
import numpy as np

#讀取圖片
src = cv2.imread('test6.bmp', cv2.IMREAD_UNCHANGED)

#設置卷積核
kernel = np.ones((15,15), np.uint8)

#圖像閉運算
result = cv2.morphologyEx(src, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel)

#顯示圖像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", result)

#等待顯示
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 

運行結果如下圖所示：

 

---

 

參考資料

[1] https://blog.csdn.net/Eastmount/article/details/83692456

[2] Python+OpenCV圖像處理