基于OpenCV的膨胀和腐蚀

本博客讲解形态雪中的膨胀和腐蚀操作。使用的函数为：

        cv::erode
        cv::dilate

形态学操作

简而言之：一组基于形状的图像处理的操作。形态学运算对输入图像应用astructuring元素生成一个输出图像。

最基本的形态操作是两个：腐蚀和膨胀。他们有一个广泛的用途，即：

去除噪声
单个元素的分离和图像中的分离元素的连接
发现图像中的强度颠簸或空洞
我们将简要地解释扩张和侵蚀，使用下面的图像作为一个例子：

Dilation

该操作由卷积图像
A
和某个卷积核 (
B)的卷积完成,卷积核可以有任何形状或大小，通常是一个方形或圆形.
卷积核
B
有一个定义的锚定点( anchor point), 通常是内核的中心.

随着卷积核
B
扫过图像, 我们计算由卷积核
B
覆盖的的像素的最大值，并用该最大值替换在锚定点位置的图像像素。 可以推断，这种最大化的操作使图像内明亮区域“生长”（也就是所谓的膨胀）。以上面的图片为例。应用扩张，我们可以得到：



围绕黑色字母区域的背景 (亮的区域) 的膨胀

Erosion

这个操作是在内核重叠区域上计算一个局部最小值.

随着卷积核B
扫过图像, 计算有卷积核
B
覆盖部分像素的最小值，并用最小值替换在锚定点的图像像素.

和dilation的例子一样，我们可以对原始图像应用腐蚀算子。你可以看到在下面的结果，图像的明亮区域（背景，显然的），变得更薄，而黑暗的区域（“书写”部分）变得更大。

/**
* @file Morphology_1.cpp
* @brief Erosion and Dilation sample code
* @author OpenCV team
*/

#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include "opencv2/imgcodecs.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"

using namespace cv;

/// Global variables
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;

/** Function Headers */
void Erosion( int, void* );
void Dilation( int, void* );

/**
* @function main
*/
int main( int, char** argv )
{
/// Load an image
src = imread( argv[1], IMREAD_COLOR );

if( src.empty() )
{ return -1; }

/// Create windows
namedWindow( "Erosion Demo", WINDOW_AUTOSIZE );
namedWindow( "Dilation Demo", WINDOW_AUTOSIZE );
moveWindow( "Dilation Demo", src.cols, 0 );

/// Create Erosion Trackbar
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 );

/// Create Dilation Trackbar
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 );

/// Default start
Erosion( 0, 0 );
Dilation( 0, 0 );

waitKey(0);
return 0;
}

//![腐蚀]
/**
* @function Erosion
*/
void Erosion( int, void* )
{
int erosion_type = 0;
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; }

//![kernel]
Mat element = getStructuringElement( erosion_type,
　　　　　　　　　Size( 2*erosion_size + 1, 2*erosion_size+1 ),
　　　　　　　　　Point( erosion_size, erosion_size ) );
//![kernel]

/// Apply the erosion operation
erode( src, erosion_dst, element );
imshow( "Erosion Demo", erosion_dst );
}
//![腐蚀]

//![<span>膨胀</span>]
/**
* @function Dilation
*/
void Dilation( int, void* )
{
int dilation_type = 0;
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 ) );

/// Apply the dilation operation
dilate( src, dilation_dst, element );
imshow( "Dilation Demo", dilation_dst );
}
//![<span>膨胀</span>]

例子