OpenCV2.4.7.0文档翻译：腐蚀与膨胀，Eroding and Dilating

目标

在这篇教程中，妳将学到：

• •.如何应用两种常见的形态学操作：膨胀和腐蚀。对于这个目标，妳将使用以下的OpenCV函数：

  • •. erode

  • •. dilate

华丽的理论

注意

以下的理论说明内容，来自于Bradski 和Kaehler 撰写的Learning OpenCV 一书。

代码

以下是这篇教程对应的源代码。妳可以到 这里 直接下载。

#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;

/** 函数头 */

void Erosion( int, void* );

void Dilation( int, void* );

/** @function main */

int main( int argc, char** argv )

{

/// 载入一张图片

src = imread( argv[1] );

if( !src.data )

{ return -1; }

/// 创建窗口

namedWindow( "Erosion Demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE );

namedWindow( "Dilation Demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE );

cvMoveWindow( "Dilation Demo", src.cols, 0 );

/// 创建腐蚀参数滑动条

createTrackbar( "Element:\n 0: Rect \n 1: Cross \n 2: Ellipse", "Erosion Demo",

&erosion_elem, max_elem,

Erosion );

createTrackbar( "Kernel size:\n 2n +1", "Erosion Demo",

&erosion_size, max_kernel_size,

Erosion );

/// 创建膨胀参数滑动条

createTrackbar( "Element:\n 0: Rect \n 1: Cross \n 2: Ellipse", "Dilation Demo",

&dilation_elem, max_elem,

Dilation );

createTrackbar( "Kernel size:\n 2n +1", "Dilation Demo",

&dilation_size, max_kernel_size,

Dilation );

/// 按照默认参数启动操作过程

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 == 1 ){ erosion_type = MORPH_CROSS; }

else if( erosion_elem == 2) { erosion_type = MORPH_ELLIPSE; }

Mat element = getStructuringElement( erosion_type,

Size( 2*erosion_size + 1, 2*erosion_size+1 ),

Point( erosion_size, erosion_size ) );

/// 应用腐蚀操作

erode( src, erosion_dst, element );

imshow( "Erosion Demo", erosion_dst );

}

/** @function Dilation */

void Dilation( int, void* )

{

int dilation_type;

if( dilation_elem == 0 ){ dilation_type = MORPH_RECT; }

else if( dilation_elem == 1 ){ dilation_type = MORPH_CROSS; }

else if( dilation_elem == 2) { dilation_type = MORPH_ELLIPSE; }

Mat element = getStructuringElement( dilation_type,

Size( 2*dilation_size + 1, 2*dilation_size+1 ),

Point( dilation_size, dilation_size ) );

/// 应用膨胀操作

dilate( src, dilation_dst, element );

imshow( "Dilation Demo", dilation_dst );

}

说明

1. 1. 这其中的大部分东西都是妳已经学过的东西（如果还有不懂的，请重新阅读之前章节里的教程）。让我们来看看这个程序的总体结构：

1. • •.载入一张图片（可以是RGB格式或灰度图格式）

1. • •.创建两个窗口（一个用于输出膨胀结果，一个用于输出腐蚀结果）

   • •.为每个操作创建2个滑动条：

     • •.第一个滑动条“Element”，返回的是用于腐蚀操作的erosion_elem或用于膨胀操作的dilation_elem

     • •.第二个滑动条“Kernel size”，返回的是erosion_size或dilation_size，分别用于对应的腐蚀或膨胀操作。

   • •.每当我们拖动任意一个滑动条时，就会调用对应的Erosion或Dilation函数，该函数会根据当前的滑动条的值来更新输出图片的内容。

   让我们来分析一下这两个函数：

2. 2. 腐蚀:

   /** @function Erosion */

   void Erosion( int, void* )

   {

   int erosion_type;

   if( erosion_elem == 0 ){ erosion_type = MORPH_RECT; }

   else if( erosion_elem == 1 ){ erosion_type = MORPH_CROSS; }

   else if( erosion_elem == 2) { erosion_type = MORPH_ELLIPSE; }

   Mat element = getStructuringElement( erosion_type,

   Size( 2*erosion_size + 1, 2*erosion_size+1 ),

   Point( erosion_size, erosion_size ) );

   /// 应用腐蚀操作

   erode( src, erosion_dst, element );

   imshow( "Erosion Demo", erosion_dst );

   }

   • •.实际进行腐蚀操作的是erode函数。从代码中可以看到，它需要3个参数：

     • •. src: 源图片

1. • • •. erosion_dst: 输出的图片

     • •. element: 这是用来进行腐蚀操作的内核。如果我们不指定它，那么默认值就是一个简单的3x3矩阵。否则的话，我们可以自行指定它的形状。为了做到这一点，我们需要使用 getStructuringElement 函数：

1. • • Mat element = getStructuringElement( erosion_type,

       Size( 2*erosion_size + 1, 2*erosion_size+1 ),

       Point( erosion_size, erosion_size ) );

       我们可以为这个内核选择三种形状中的一种：

       • •.矩形框：MORPH_RECT

       • •.十字架：MORPH_CROSS

       • •.椭圆：MORPH_ELLIPSE

       然后，我们只需要指定内核的尺寸及锚点。如果没有指定的话，就会假设中心点作为锚点。

   • •.说完了。现在我们可以对图片进行腐蚀操作了。

   注意

   另外还有一个参数，可以用来在一次运行过程中进行多次（迭代）腐蚀操作。不过，我们在这个简单的教程中没有使用这个选项。妳可以去看参考文档以了解更多细节。

2. 3. 膨胀:

以下是膨胀部分的代码。可以看到，它与腐蚀的代码完全类似。这里，我们同样可以定义内核形状、锚点以及操作子的尺寸。

/** @function Dilation */

void Dilation( int, void* )

{

int dilation_type;

if( dilation_elem == 0 ){ dilation_type = MORPH_RECT; }

else if( dilation_elem == 1 ){ dilation_type = MORPH_CROSS; }

else if( dilation_elem == 2) { dilation_type = MORPH_ELLIPSE; }

Mat element = getStructuringElement( dilation_type,

Size( 2*dilation_size + 1, 2*dilation_size+1 ),

Point( dilation_size, dilation_size ) );

/// 应用膨胀操作

dilate( src, dilation_dst, element );

imshow( "Dilation Demo", dilation_dst );

}

结果

• •.编译以上代码，然后以一张图片作为参数来执行它。例如，使用以下图片：

  

  以下是处理结果。自然地，改变滑动条的值会产生不一样的输出结果。亲自尝试一下吧！妳还可以加入第三个滑动条，以控制迭代次数。