OpenCV開發筆記（二十二）：算法基礎之形態學濾波-腐蝕

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目錄

前言

Demo

腐蝕

概述

函數原型

Demo源碼

工程模板：對應版本號v1.17.0

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OpenCV開發專欄

《OpenCV開發筆記（〇）：使用mingw530_32編譯openCV3.4.1源碼，搭建Qt5.9.3的openCV開發環境》

《OpenCV開發筆記（一）：OpenCV介紹、編譯》

《OpenCV開發筆記（二）：cvui交互界面》

《OpenCV開發筆記（三）：OpenCV圖像的概念和基本操作》

《OpenCV開發筆記（四）：OpenCV圖片和視頻數據的讀取與存儲》

《OpenCV開發筆記（五）：OpenCV讀取與操作攝像頭》

《OpenCV開發筆記（六）：OpenCV基礎數據結構、顏色轉換函數和顏色空間》

《OpenCV開發筆記（七）：OpenCV基礎圖形繪製》

《OpenCV開發筆記（八）：OpenCV常用操作之計時、縮放、旋轉、鏡像》

《OpenCV開發筆記（九）：OpenCV區域圖像（ROI）和整體、局部圖像混合》

《OpenCV開發筆記（十）：OpenCV圖像顏色通道分離和圖像顏色多通道混合》

《OpenCV開發筆記（十一）：OpenCV編譯支持Gpu(cuda) 加速開發之win-qt-mingw32編譯》

《OpenCV開發筆記（十二）：OpenCV編譯支持Gpu(cuda) 加速開發之win-qt-msvc2015編譯(opencv3.4.0、cuda9.0、VS2015)》

《OpenCV開發筆記（十三）：OpenCV圖像對比度、亮度的調整》

《OpenCV開發筆記（十四）：算法基礎之線性濾波-方框濾波》

《OpenCV開發筆記（十五）：算法基礎之線性濾波-均值濾波》

《OpenCV開發筆記（十六）：算法基礎之線性濾波-高斯濾波》

《OpenCV開發筆記（十七）：算法基礎之線性濾波對比-方框、均值、高斯濾波》

《OpenCV開發筆記（十八）：算法基礎之非線性濾波-中值濾波》

《OpenCV開發筆記（十九）：算法基礎之非線性濾波-雙邊濾波》

《OpenCV開發筆記（二十）：算法基礎之非線性濾波對比-中值、雙邊濾波》

《OpenCV開發筆記（二十一）：算法基礎之形態學濾波-膨脹》

《OpenCV開發筆記（二十二）：算法基礎之形態學濾波-腐蝕》

《OpenCV開發筆記（二十三）：算法基礎之形態學濾波-開運算》

《OpenCV開發筆記（二十四）：算法基礎之形態學濾波-閉運算》

《OpenCV開發筆記（二十五）：算法基礎之形態學濾波-形態學梯度》

《OpenCV開發筆記（二十六）：算法基礎之形態學濾波-頂帽（禮帽）》

《OpenCV開發筆記（二十七）：算法基礎之形態學濾波-黑帽》

持續補充中…

 

    OpenCV開發筆記（二十二）：算法基礎之形態學濾波-腐蝕

 

前言

本篇章開始學習形態學濾波-腐蝕。

 

Demo

 

腐蝕

概述

       腐蝕(delate)與膨脹(ercode)是一對相反的操作，膨脹是求局部最大值的操作，那麼膨脹就是求局部最小值的操作。

       覈算子可以是任何形狀和大小，它擁有一個單獨定義出來的參考點，即使之前提到的錨點(anchorpoint)。多數情況下，核一般很小，之前常用到的就是3x3覈算子，然後帶有錨點Point(-1,-1)實際就是中心點。

當有圖像A，覈算子B，A與B卷積計算B覆蓋的區域的像素點的最小值，並把這個最大值賦值給指定點（核區域內的錨點），這樣會使圖像中的高亮區域逐漸增大。

       下圖是腐蝕操作，並對比膨脹操作：

函數原型

void erode( InputArray src,
          OutputArray dst,
          InputArray kernel,
          Point anchor = Point(-1,-1),
          int iterations = 1,
          int borderType = BORDER_CONSTANT,
          const Scalar& borderValue = morphologyDefaultBorderValue() );

• 參數一：InputArray類型，一般是cv::Mat，通道數是任意的，但是深度必須爲CV_8U、CV_16U、CV_16S、CV_32F或CV_64F；
• 參數二；OutputArray類型，輸出的目標圖像，和原圖像有一樣的尺寸和類型；
• 參數三：用於膨脹的內核結構元素；如果elemenat=Mat()，則爲3 x 3矩形使用結構化元素。內核可以使用getStructuringElement創建；
• 參數四：元素中錨點的錨點位置；默認值（-1，-1）表示錨定在構件中心
• 參數五：迭代次數表示執行腐蝕操作的次數；
• 參數六：int類型的borderType，用於推斷圖像外部像素的某種邊界模式，使用默認值BORDER_DEFULAT，一般無需設置；
• 參數七：如果邊界爲常量，則邊界值爲borderValue；

在上面的參數3中，需要內核結構元素，由下面的函數創建：

Mat getStructuringElement(int shape,
                         Size ksize,
                         Point anchor = Point(-1,-1));

• 參數一：元素形狀，可以是MORPH_RECT、MORPH_CROSS和MORPH_ELLIPSE；
• 參數二：ksize結構元素的大小，必須大於等於1；
• 參數三：元件內的錨定位置。默認值Point(-1,-1)表示錨在中間（注意，只有十字形構件的形狀取決於錨位置。在其他情況下，錨只是調節形態的結果操作轉移）；

 

Demo源碼

void OpenCVManager::testErode()
{
    QString fileName1 = "E:/qtProject/openCVDemo/openCVDemo/modules/openCVManager/images/5.jpg";
    cv::Mat srcMat = cv::imread(fileName1.toStdString());

    cv::resize(srcMat, srcMat, cv::Size(400, 300));

    cv::String windowName = _windowTitle.toStdString();
    cvui::init(windowName);

    if(!srcMat.data)
    {
        qDebug() << __FILE__ << __LINE__
                 << "Failed to load image:" << fileName1;
        return;
    }

    cv::Mat dstMat;
    dstMat = cv::Mat::zeros(srcMat.size(), srcMat.type());
    cv::Mat windowMat = cv::Mat(cv::Size(dstMat.cols * 3, dstMat.rows),
                                srcMat.type());
    int share = 0;
    int ksize = 5;
    int iterations = 1;
    while(true)
    {
        windowMat = cv::Scalar(0, 0, 0);
        cvui::window(windowMat, dstMat.cols * 2, 0, dstMat.cols, dstMat.rows, "settings");
        // 原圖先copy到左邊
        cv::Mat leftMat = windowMat(cv::Range(0, srcMat.rows),
                                    cv::Range(0, srcMat.cols));
        cv::addWeighted(leftMat, 1.0f, srcMat, 1.0f, 0.0f, leftMat);

        // 中間爲調整濾波參數的相關設置
        cvui::printf(windowMat, 800 + 100, 40, "share");
        cvui::trackbar(windowMat, 800 + 100, 60, 200, &share, 0, 2);

        // 中間爲調整濾波參數的相關設置
        cvui::printf(windowMat, 800 + 100, 120, "ksize");
        cvui::trackbar(windowMat, 800 + 100, 140, 200, &ksize, 1, 10);

        // 中間爲調整濾波參數的相關設置
        cvui::printf(windowMat, 800 + 100, 200, "iterations");
        cvui::trackbar(windowMat, 800 + 100, 220, 200, &iterations, 0, 10);

        // 腐蝕
        cv::erode(srcMat,
                   dstMat,
                   cv::getStructuringElement(share, cv::Size(ksize, ksize)),
                   cv::Point(-1, -1),
                   iterations);

        // 效果圖copy到右邊
        // 注意：rang從位置1到位置2，不是位置1+寬度
        cv::Mat centerMat = windowMat(cv::Range(0, srcMat.rows),
                                     cv::Range(srcMat.cols * 1, srcMat.cols * 2));
        cv::addWeighted(centerMat, 0.0f, dstMat, 1.0f, 0.0f, centerMat);
        // 更新
        cvui::update();
        // 顯示
        cv::imshow(windowName, windowMat);
        // esc鍵退出
        if(cv::waitKey(25) == 27)
        {
            break;
        }
    }
}

 

工程模板：對應版本號v1.17.0

       對應版本號v1.17.0

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