getStructuringElement函数—获取结构化元素
形态学处理
形态学操作,例如腐蚀,膨胀,开运算,闭运算等
形态学操作是根据图像形状进行的简单操作 一般情况下对二值化图像进行的操作。
需要输入两个参数: 一个是原始图像, 一个被称为结构化元素或核,它是用来决定操作的性质的
OpenCV 函数 cv2.getStructuringElement()
用户:
代码语言:javascript复制element = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_CROSS,(5,5))
得到 5*5 的十字形结构
实际上这里是一个5 * 5的矩阵
代码语言:javascript复制>>> import cv2
>>> element = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_CROSS,(5,5))
>>> element
array([[0, 0, 1, 0, 0],
[0, 0, 1, 0, 0],
[1, 1, 1, 1, 1],
[0, 0, 1, 0, 0],
[0, 0, 1, 0, 0]], dtype=uint8)
这里展示的是十字型的结构,下面看一个矩形
代码语言:javascript复制>>> cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(5,5))
array([[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1]], dtype=uint8)
椭圆结构
代码语言:javascript复制>>> cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_ELLIPSE,(5,5))
array([[0, 0, 1, 0, 0],
[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1],
[0, 0, 1, 0, 0]], dtype=uint8)
其实我们也可以用numpy来生成自己需要的结构化元素
代码语言:javascript复制>>> kernel = np.ones((5,5),np.uint8)
>>> kernel
array([[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1],
[1, 1, 1, 1, 1]], dtype=uint8)
可能你想到的是上面的十字型的,numby支持你去修改 做一个for循环修改即可,不展示
怎么理解 结构化元素 或者 核 在形态学处理时的作用,它的原理时怎么样的呢?
过程是这样的:
首先得提前申明一点,能够做形态学操作的图像必须是二值化的,也就是图片在 表示上只有0,1 了,
这个时候,你定义一个核,这个核就称为结构化元素;它的定义也只有0,1
让这个核,从你图像的左上角开始滑动,滑完整个图片,
计算过程就是:
如果与核对应的原图像的所有像素值都是 1,那么中心元素就保持原来的像素值,否则就变为零(异或运算)
理解这句话很简单,如果对深度学习的卷积层的处理非常的清楚的话,他们是同一个操作
以 腐蚀操作为例:(做 与运算 )
代码语言:javascript复制//图像腐蚀
kernel = np.ones((5,5),np.uint8)
erosion = cv2.erode(img,kernel,iterations = 1)
核的区域 滑动到原图像 此时区域的中间元素,会被重置为0,或者1;
再来理解因为图像已经是二值化的了,前景区域此时基本都是1,背景基本都是0;
但是 前景区域1附近可能会有一些噪声,形态学操作就是干掉这些,
通过滑动,可以让前景图像,也就是二值化的白色区域变得更干净
作用总结就是:
根据卷积核的大小靠近前景的所有像素都会被腐蚀 掉(变为 0),所以前景物体会变小,整幅图像的白色区域会减少。这对于去除 白噪声很有用,也可以用来断开两个连在一块的物体等、
腐蚀让图像缩小了,怎么办,接下来可以继续用核,让这个图像变大,
这也就是经常看到的先腐蚀,再膨胀
膨胀的原理(做 或运算)
代码语言:javascript复制 # 图像膨胀
kernel = np.ones((5,5),np.uint8)
erosion = cv2.dilate(gass_img,kernel,iterations=1)
与腐蚀相反,与卷积核对应的原图像的像素值中只要有一个是 1,中心元 素的像素值就是 1
膨胀带来的结果有一点需要注意:
在腐蚀的时候本来将两个图像进行了分离,膨胀可能会让两个图像再次连接在一起了