opencv形态学转换详解:图示及源码解析
OpenCV形态学转换详解:图示与源码 OpenCV中提供了七种形态学转换操作,包括腐蚀、膨胀、开运算、闭运算、形态学梯度、礼帽和黑帽。本文详细介绍了每种操作的API及其原理,并通过实验验证了这些操作的实际效果。通过编写代码,实现了这些形态学转换,并将生成的图像保存至指定文件夹。实验中还探讨了使用礼帽和开运算的图像相加,以及闭运算和黑帽的图像相减,试图还原原始图像。最终,通过代码修改和验证,成功还原了原始图像,证明了实验思路的正确性。
概述
OpenCV 中有七种形态学转换操作:腐蚀、膨胀、开运算、闭运算、形态学梯度、礼帽和黑帽。
API参考表
| 中文名 | 英文名 | API | 原理 | 个人理解 |
|---|---|---|---|---|
| 腐蚀 | erode | erosion = cv2.erode(src=girl_pic, kernel=kernel) | 对滑窗中的像素点按位乘,再从中取最小值点作为输出。可以去除浅色噪点 | 浅色成分被腐蚀 |
| 膨胀 | dilate | dilation = cv2.dilate(src=girl_pic, kernel=kernel) | 对滑窗中的像素点按位乘,再从中取最大值点作为输出。可以增加浅色成分 | 浅色成分得膨胀 |
| 开运算 | morphology-open | opening = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_OPEN, kernel) | 先腐蚀,后膨胀,去除白噪点 | 先合再开,对浅色成分不利 |
| 闭运算 | morphology-close | closing = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_CLOSE, kernel) | 先膨胀,后腐蚀,去除黑噪点 | 先开再合,浅色成分得势 |
| 形态学梯度 | morphology-grandient | gradient = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_GRADIENT, kernel) | 一幅图像腐蚀与膨胀的区别,可以得到轮廓 | 数值上解释为:膨胀减去腐蚀 |
| 礼帽 | tophat | tophat = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel) | 原图像减去开运算的差 | 数值上解释为:原图像减去开运算 |
| 黑帽 | blackhat | blackhat = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel) | 闭运算减去原图像的差 | 数值上解释为:闭运算减去原图像 |
实验思路:编写代码,实现OpenCV自带的七种形态学转换操作,并将生成的图片保存到 pic 文件夹中;使用礼帽生成的图像加上开运算生成的图像,看看是否能得到原图,并将生成的图片保存到 pic 文件夹中;使用闭运算生成的图像减去黑帽生成的图像,看看是否能得到原图,并将生成的图片保存到 pic 文件夹中;如果成功,则验证自己的思路是正确的。
Demo:原始图像(../pic/girl.jpg):

七种形态学转换操作:
腐蚀(../pic/erosion.jpg):

膨胀(../pic/dilation.jpg):

开运算(../pic/opening.jpg):

闭运算(../pic/closing.jpg):

形态学梯度(../pic/gradient.jpg):

礼帽(../pic/tophat.jpg):

黑帽(../pic/blackhat.jpg):

通过转换后的图像得到原图像:
cv2.add(open, tophat)(../pic/open_and_tophat.jpg):

close-blackhat(../pic/close_subtract_blackhat.jpg):

附上自己编写的实验代码:
# -*- coding: utf-8 -*- import cv2 import numpy as npgirl_pic = cv2.imread('../pic/girl.jpg') kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)
腐蚀
erosion = cv2.erode(src=girl_pic, kernel=kernel) cv2.imshow('erosion', erosion) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/erosion.jpg', erosion)
膨胀
dilation = cv2.dilate(src=girl_pic, kernel=kernel) cv2.imshow('dilation', dilation) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/dilation.jpg', dilation)
开运算
opening = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_OPEN, kernel) cv2.imshow('opening', opening) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/opening.jpg', opening)
闭运算
closing = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_CLOSE, kernel) cv2.imshow('closing', closing) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/closing.jpg', closing)
形态学梯度
gradient = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_GRADIENT, kernel) cv2.imshow('gradient', gradient) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/gradient.jpg', gradient)
礼帽
tophat = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel) cv2.imshow('tophat', tophat) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/tophat.jpg', tophat)
黑帽
blackhat = cv2.morphologyEx(girl_pic, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel) cv2.imshow('blackhat', blackhat) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/blackhat.jpg', blackhat)
cv2.add(open, tophat)
open_and_tophat = cv2.add(opening, tophat) cv2.imshow('open_and_tophat', open_and_tophat) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/open_and_tophat.jpg', open_and_tophat)
close-blackhat
close_subtract_blackhat = closing - blackhat cv2.imshow('close_subtract_blackhat', close_subtract_blackhat) cv2.waitKey(2000) cv2.destroyAllWindows() cv2.imwrite('../pic/close_subtract_blackhat.jpg', close_subtract_blackhat)
实际遇到的问题及解决方法:在设计实验时,使用礼帽生成的图像加上开运算生成的图像能够得到原图,但使用黑帽生成的图像加上闭运算生成的图像却无法得到原图,反而得到了一张比闭运算图像更浅色的图片(如下):

经过思考,发现了问题所在:书上对黑帽的定义是:
但是却没有明确指出被减数和减数分别是谁。根据闭运算和黑帽的定义,我认为应该是:
即可得:
修改代码后进行验证,果然生成了原图像:

以上就是《opencv形态学转换详解:图示及源码解析》的详细内容,更多关于OpenCV,形态学转换,礼帽,开运算,闭运算的资料请关注golang学习网公众号!
PythonMatplotlib图像保存小技巧
- 上一篇
- PythonMatplotlib图像保存小技巧
- 下一篇
- win8一键还原后激活详细教程
-
- 文章 · 软件教程 | 1天前 | Redis · 数据库工具 · ttl · 软件教程 · RedisInsight · Key管理 · redis 软件教程 TTL WorkBench RedisInsight Key筛选
- RedisInsight 查看 Redis Key 实战:连接数据库、筛选前缀和检查 TTL
- 119浏览 收藏
-
- 文章 · 软件教程 | 3天前 | MySQL · SQL · dbeaver · 软件教程 · 数据库客户端 · mysql 数据库工具 SQL Editor DBeaver Database Navigator
- DBeaver 连接 MySQL 实战:新建连接、测试连通和查看表数据
- 465浏览 收藏
-
- 文章 · 软件教程 | 3天前 | 软件教程 · OBS Studio · 录屏 · 视频录制 · 软件教程 录屏设置 OBS Studio 窗口采集 音频混音器 录制路径
- OBS Studio 录屏设置实战:窗口采集、音频检查和录制路径这样配
- 105浏览 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 543次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 516次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 500次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 485次学习
-
- ljg-skills
- ljg-skills 是李继刚开源的 AI 技能与提示词集合,面向大模型使用者整理了一批可复用的 prompt、角色设定和任务技能模板,适合用于学习提示词设计、搭建个人 AI 工作流和沉淀团队常用智能体能力。
- 210次使用
-
- MELO音乐
- MELO音乐是一站式AI视频与音乐制作助手,对标suno, udio的高品质体验。提供伴奏生成、原创写词、无损导出、哼唱识曲、混音变声等全套音频与短视频编辑工具。无论是流行Kpop、电音说唱、民谣古风、摇滚儿歌还是商用轻音乐,MELO为你免费谱曲,轻松做同款!
- 232次使用
-
- UniScribe
- UniScribe 是一款 AI 音视频转文字与内容整理工具,支持上传音频、视频文件或粘贴 YouTube 链接,自动生成转写文本、摘要、思维导图和关键问题,并支持多格式导出,适合会议记录、课程学习、访谈整理和内容创作复盘。
- 202次使用
-
- 剧云
- 剧云是专业中文剧本创作平台,安全稳定运行十余年,集成AI编剧、剧本医生审核、人物小传、剧情关系图、大纲编写、多人协作、Word导入导出、版权管控功能,数据安全防护,轻松高效创作剧本。
- 368次使用
-
- 万象有声
- 万象有声,一个专为有声创作者打造的新一代智能有声内容创作平台。平台提供专业的智能拆章、智能画本编辑、AI配音、AI生成音效、后期制作、智能对轨、智能审听等有声创作全流程工具,可以帮助创作者高效、低成本创作出引人入胜的有声作品。立即体验,让有声书制作更简单!
- 365次使用
-
- pe系统下载好如何重装的具体教程
- 2023-05-01 501浏览
-
- qq游戏大厅怎么开启蓝钻提醒功能-qq游戏大厅开启蓝钻提醒功能教程
- 2023-04-29 501浏览
-
- 吉吉影音怎样播放网络视频 吉吉影音播放网络视频的操作步骤
- 2023-04-09 501浏览
-
- 腾讯会议怎么使用电脑音频 腾讯会议播放电脑音频的方法
- 2023-04-04 501浏览
-
- PPT制作图片滚动效果的简单方法
- 2023-04-26 501浏览

