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【youcans 的 OpenCV 例程200篇】114. 形态学操作之膨胀

發(fā)布時(shí)間：2025/3/15 35 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 【youcans 的 OpenCV 例程200篇】114. 形态学操作之膨胀 小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

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【youcans 的 OpenCV 例程 200 篇】114. 形態(tài)學(xué)操作之膨脹


形態(tài)學(xué)的基本思想是利用結(jié)構(gòu)元素測(cè)量或提取輸入圖像中的形狀或特征，以便進(jìn)行圖像分析和目標(biāo)識(shí)別。形態(tài)學(xué)操作都是基于各種形狀的結(jié)構(gòu)元，結(jié)構(gòu)元對(duì)輸入圖像進(jìn)行操作得到輸出圖像。

腐蝕和膨脹是圖像處理中最基本的形態(tài)學(xué)操作，是很多高級(jí)處理方法的基礎(chǔ)。腐蝕和膨脹是對(duì)白色部分（高亮部分）而言的，膨脹就是圖像中的高亮部分進(jìn)行膨脹，腐蝕就是原圖中的高亮部分被腐蝕。


2. 形態(tài)學(xué)基本操作

2.2 膨脹

膨脹使圖像中的白色高亮部分進(jìn)行膨脹，“鄰域擴(kuò)張”，膨脹效果擁有比原圖更大的高亮區(qū)域，可以填補(bǔ)圖像缺陷，用來(lái)擴(kuò)充邊緣或填充小的孔洞，也可以用來(lái)連接兩個(gè)分開(kāi)的物體。

膨脹的原理是求局部最大值的操作，將 1 值擴(kuò)充到鄰近像素，從而擴(kuò)大白色值范圍、壓縮黑色值范圍。

結(jié)構(gòu)元 B 對(duì)集合 A 的膨脹定義為：
A⊕B={z∣(B^)z∩A≠?}A \oplus B = \{ z | (\hat B)_z \cap A \neq \varnothing \} A⊕B={z∣(B^)z?∩A?=?}

用卷積來(lái)描述膨脹操作，中心為 1、其它為 0 的卷積核沿著圖像滑動(dòng)卷積，與卷積核對(duì)應(yīng)的原圖像的像素值中只要有一個(gè)為 1， 則圖像的中心元素的像素值為 1，否則（全 0）為 0。

用卷積來(lái)描述膨脹操作，結(jié)構(gòu)元素 B 是中心為 1、其它為 0 的卷積模板（核）：
（1）卷積核 B 沿著圖像滑動(dòng)，掃描圖像 A 的每一個(gè)像素；
（2）用結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像進(jìn)行 “與操作”；
（3）如果圖像與卷積核對(duì)應(yīng)區(qū)域的所有像素值都是 0，則圖像的該像素值仍為 0；否則為 1。

在去噪聲時(shí)通常先進(jìn)行腐蝕，在去掉白噪聲的同時(shí)，使前景對(duì)象變小；然后再對(duì)進(jìn)行膨脹，此時(shí)噪聲已經(jīng)被去除，可以增加前景。

OpenCV 提供了函數(shù) cv.dilate 可以實(shí)現(xiàn)圖像的膨脹。

函數(shù)說(shuō)明：

cv.dilate(src, kernel[, dst[, anchor[, iterations[, borderType[, borderValue]]]]]) → dst

函數(shù) cv.dilate 使用指定的結(jié)構(gòu)元（卷積核）膨脹源圖像，結(jié)構(gòu)元確定像素鄰域的形狀，在該鄰域上取最大值：

dst(x,y)=max?(x′,y′):element(x′,y′≠0)src(x+x′,y+y′)dst(x,y)= \max_{\enspace (x',y'):element(x',y' \neq 0)} \enspace src(x+x',y+y') dst(x,y)=(x′,y′):element(x′,y′?=0)max?src(x+x′,y+y′)

參數(shù)說(shuō)明：

  • src：輸入圖像，可以為單通道或多通道，圖像深度必須為 CV_8U, CV_16U, CV_16S, CV_32F 或 CV_64F
  • dst：輸出圖像，大小和類型與 src 相同
  • kernel：結(jié)構(gòu)元（卷積核），null 時(shí)使用 3*3 矩形卷積核
  • anchor：卷積核的錨點(diǎn)位置，默認(rèn)值 (-1, -1) 表示以卷積核的中心為錨點(diǎn)
  • iterations：應(yīng)用膨脹的次數(shù)，可選項(xiàng)，默認(rèn)值為 1
  • borderType：邊界擴(kuò)充的類型
  • borderValue：當(dāng) borderType=BORDER_CONSTANT 時(shí)以常量 value 填充擴(kuò)充邊界，默認(rèn)值為 (0,0,0)

注意事項(xiàng)：

  • 函數(shù)支持就地模式，腐蝕操作可以迭加使用多次。
  • 在多通道圖像的情況下，每個(gè)通道獨(dú)立處理 。

    • 例程 10.2：圖像的膨脹 (cv.dilate)

    # 10.2 圖像的膨脹 (cv.dilate)# cv.dilate(src, kernel[, dst[, anchor[, iterations[, borderType[, borderValue]]]]]) → dst# 讀取原始圖像imgGray = cv2.imread("../images/handwriting01.png", flags=0) # flags=0 讀取為灰度圖像ret, imgBin = cv2.threshold(imgGray, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU) # 二值化處理# 圖像膨脹kSize = (3, 3) # 卷積核的尺寸kernel = np.ones(kSize, dtype=np.uint8) # 生成盒式卷積核imgDilate1 = cv2.dilate(imgBin, kernel=kernel) # 圖像膨脹kSize = (5, 5)kernel = np.ones(kSize, dtype=np.uint8)imgDilate2 = cv2.dilate(imgBin, kernel=kernel) # 圖像膨脹kSize = (7, 7)kernel = np.ones(kSize, dtype=np.uint8)imgDilate3 = cv2.dilate(imgBin, kernel=kernel) # 圖像膨脹plt.figure(figsize=(10, 5))plt.subplot(141), plt.axis('off'), plt.title("Origin")plt.imshow(imgBin, cmap='gray', vmin=0, vmax=255)plt.subplot(142), plt.title("dilate kSize=(3,3)"), plt.axis('off')plt.imshow(imgDilate1, cmap='gray', vmin=0, vmax=255)plt.subplot(143), plt.title("dilate kSize=(5,5)"), plt.axis('off')plt.imshow(imgDilate2, cmap='gray', vmin=0, vmax=255)plt.subplot(144), plt.title("dilate kSize=(7,7)"), plt.axis('off')plt.imshow(imgDilate3, cmap='gray', vmin=0, vmax=255)plt.tight_layout()plt.show()


    （本節(jié)完）

    版權(quán)聲明：

    youcans@xupt 原創(chuàng)作品，轉(zhuǎn)載必須標(biāo)注原文鏈接：(https://blog.csdn.net/youcans/article/details/123251108)

    Copyright 2022 youcans, XUPT
    Crated：2022-3-2


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    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】01. 圖像的讀取（cv2.imread）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】02. 圖像的保存（cv2.imwrite）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】03. 圖像的顯示（cv2.imshow）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】04. 用 matplotlib 顯示圖像（plt.imshow）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】05. 圖像的屬性（np.shape）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】06. 像素的編輯（img.itemset）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】07. 圖像的創(chuàng)建（np.zeros）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】08. 圖像的復(fù)制（np.copy）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】09. 圖像的裁剪（cv2.selectROI）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】10. 圖像的拼接（np.hstack）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】11. 圖像通道的拆分（cv2.split）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】12. 圖像通道的合并（cv2.merge）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】13. 圖像的加法運(yùn)算（cv2.add）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】14. 圖像與標(biāo)量相加（cv2.add）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】15. 圖像的加權(quán)加法（cv2.addWeight）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】16. 不同尺寸的圖像加法
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】17. 兩張圖像的漸變切換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】18. 圖像的掩模加法
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】19. 圖像的圓形遮罩
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】20. 圖像的按位運(yùn)算
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】21. 圖像的疊加
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】22. 圖像添加非中文文字
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】23. 圖像添加中文文字
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】24. 圖像的仿射變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】25. 圖像的平移
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】26. 圖像的旋轉(zhuǎn)（以原點(diǎn)為中心）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】27. 圖像的旋轉(zhuǎn)（以任意點(diǎn)為中心）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】28. 圖像的旋轉(zhuǎn)（直角旋轉(zhuǎn)）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】29. 圖像的翻轉(zhuǎn)（cv2.flip）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】30. 圖像的縮放（cv2.resize）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】31. 圖像金字塔（cv2.pyrDown）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】32. 圖像的扭變（錯(cuò)切）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】33. 圖像的復(fù)合變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】34. 圖像的投影變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】35. 圖像的投影變換（邊界填充）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】36. 直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】37. 圖像的灰度化處理和二值化處理
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】38. 圖像的反色變換（圖像反轉(zhuǎn)）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】39. 圖像灰度的線性變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】40. 圖像分段線性灰度變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】41. 圖像的灰度變換（灰度級(jí)分層）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】42. 圖像的灰度變換（比特平面分層）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】43. 圖像的灰度變換（對(duì)數(shù)變換）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】44. 圖像的灰度變換（伽馬變換）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】45. 圖像的灰度直方圖
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】46. 直方圖均衡化
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】47. 圖像增強(qiáng)—直方圖匹配
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】48. 圖像增強(qiáng)—彩色直方圖匹配
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】49. 圖像增強(qiáng)—局部直方圖處理
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】50. 圖像增強(qiáng)—直方圖統(tǒng)計(jì)量圖像增強(qiáng)
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】51. 圖像增強(qiáng)—直方圖反向追蹤
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】52. 圖像的相關(guān)與卷積運(yùn)算
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】53. Scipy 實(shí)現(xiàn)圖像二維卷積
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】54. OpenCV 實(shí)現(xiàn)圖像二維卷積
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】55. 可分離卷積核
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】56. 低通盒式濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】57. 低通高斯濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】58. 非線性濾波—中值濾波
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】59. 非線性濾波—雙邊濾波
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】60. 非線性濾波—聯(lián)合雙邊濾波
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】61. 導(dǎo)向?yàn)V波（Guided filter）
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】62. 圖像銳化——鈍化掩蔽
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】63. 圖像銳化——Laplacian 算子
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】64. 圖像銳化——Sobel 算子
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】65. 圖像銳化——Scharr 算子
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】66. 圖像濾波之低通/高通/帶阻/帶通
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】67. 空間域圖像增強(qiáng)的綜合應(yīng)用
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】68. 空間域圖像增強(qiáng)的綜合應(yīng)用
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】69. 連續(xù)非周期信號(hào)的傅立葉系數(shù)
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】70. 一維連續(xù)函數(shù)的傅里葉變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】71. 連續(xù)函數(shù)的取樣
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】72. 一維離散傅里葉變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】73. 二維連續(xù)傅里葉變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】74. 圖像的抗混疊
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】75. Numpy 實(shí)現(xiàn)圖像傅里葉變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】76. OpenCV 實(shí)現(xiàn)圖像傅里葉變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】77. OpenCV 實(shí)現(xiàn)快速傅里葉變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】78. 頻率域圖像濾波基礎(chǔ)
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】79. 頻率域圖像濾波的基本步驟
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】80. 頻率域圖像濾波詳細(xì)步驟
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】81. 頻率域高斯低通濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】82. 頻率域巴特沃斯低通濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】83. 頻率域低通濾波：印刷文本字符修復(fù)
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】84. 由低通濾波器得到高通濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】85. 頻率域高通濾波器的應(yīng)用
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】86. 頻率域?yàn)V波應(yīng)用：指紋圖像處理
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】87. 頻率域鈍化掩蔽
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】88. 頻率域拉普拉斯高通濾波
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】89. 帶阻濾波器的傳遞函數(shù)
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】90. 頻率域陷波濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】91. 高斯噪聲、瑞利噪聲、愛(ài)爾蘭噪聲
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】92. 指數(shù)噪聲、均勻噪聲、椒鹽噪聲
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】93. 噪聲模型的直方圖
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】94. 算術(shù)平均濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】95. 幾何均值濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】96. 諧波平均濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】97. 反諧波平均濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】98. 統(tǒng)計(jì)排序?yàn)V波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】99. 修正阿爾法均值濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】100. 自適應(yīng)局部降噪濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】101. 自適應(yīng)中值濾波器
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】102. 陷波帶阻濾波器的傳遞函數(shù)
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】103. 陷波帶阻濾波器消除周期噪聲干擾
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】104. 運(yùn)動(dòng)模糊退化模型
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】105. 湍流模糊退化模型
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】106. 退化圖像的逆濾波
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】107. 退化圖像的維納濾波
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】108. 約束最小二乘方濾波
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】109. 幾何均值濾波
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】110. 投影和雷登變換
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】111. 雷登變換反投影重建圖像
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】112. 濾波反投影重建圖像
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】113. 形態(tài)學(xué)操作之腐蝕
    【youcans 的 OpenCV 例程200篇】114. 形態(tài)學(xué)操作之膨脹

    總結(jié)

    以上是生活随笔為你收集整理的【youcans 的 OpenCV 例程200篇】114. 形态学操作之膨胀的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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