opencv实现二值图像孔洞填充

matlab中的imfill函数可以方便得实现二值图像的孔洞填充，而在opencv中并没有相同功能的函数。因此，在opencv的基础上编写实现孔洞填充的函数，并且能够设定阈值，对面积大于阈值的孔洞不进行填充。使用形态学重建的算法能够有效地实现孔洞填充，具体算法参照《数字图像处理》第三版9.5.9节，孔洞填充。

主要实现代码如下所示：其中imfill函数即为空洞填充的实现函数，第一个参数是二值图像（0~1），第二个参数是填充孔洞的阈值。若孔洞面积大于阈值则不填充，反之则填充。

#include "iostream"
#include <opencv2\opencv.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;
Mat inv_board(Mat src);
Mat inv_img(Mat src);
void delarea(Mat& bw, int max);
Mat imfill(Mat I, int max);
void main()
{Mat scr = imread("2.png");Mat I, src_gray, F_B, F_BI_C, temp, H, I_fill;cvtColor(scr, src_gray, COLOR_BGR2GRAY);threshold(src_gray, I, 0.1, 1,0);I_fill = imfill(I,40);imshow("原二值图", I * 255);imshow("填充图", I_fill*255);waitKey(0);
}Mat imfill(Mat I,int max)
{Mat  src_gray, F_B, F_BI_C, temp, H, I_fill;I_fill = I.clone();Mat F = inv_board(I);Mat I_C = inv_img(I);Mat element = getStructuringElement(0, Size(3, 3), Point(1, 1));while (1){dilate(F, F_B, element);F_BI_C = F_B.mul(I_C);temp = F_BI_C - F;if (sum(temp) == Scalar(0))break;elseF = F_BI_C.clone();}H = inv_img(F_BI_C);Mat H_IC = H.mul(I_C);delarea(H_IC, max);for (int i = 0; i < H_IC.rows; i++){for (int j = 0; j < H_IC.cols; j++){if (H_IC.at<uchar>(i, j) == 1)I_fill.at<uchar>(i, j) = 1;}}return I_fill;
}
Mat inv_board(Mat src)
{int rows = src.rows;int cols = src.cols;Mat dst = Mat::zeros(rows, cols, CV_8UC1);for (int i = 0; i < cols; i++){dst.at<uchar>(0, i) = 1 - src.at<uchar>(0, i);}for (int i = 0; i < cols; i++){dst.at<uchar>(rows-1, i) = 1 - src.at<uchar>(rows - 1, i);}for (int i = 1; i < rows-1; i++){dst.at<uchar>(i, 0) = 1 - src.at<uchar>(i, 0);}for (int i = 1; i < rows - 1; i++){dst.at<uchar>(i, cols-1) = 1 - src.at<uchar>(i, cols-1);}return dst;
}Mat inv_img(Mat src)
{int rows = src.rows;int cols = src.cols;Mat dst = src.clone();for (int i = 0; i < rows; i++)for (int j = 0; j < cols; j++)dst.at<uchar>(i, j) = 1 - src.at<uchar>(i, j);return dst;
}void delarea(Mat& bw, int max )
{Mat bw_copy = bw.clone();int flag = 0; Mat H_b, H_bw, temp;Mat H = Mat::zeros(bw.size(), bw.type());for (int i = 0; i < bw.rows; i++){for (int j = 0; j < bw.cols; j++){if (bw_copy.at<uchar>(i, j) == 1){H.at<uchar>(i, j) = 1;Mat element = getStructuringElement(0, Size(3, 3), Point(1, 1));while (1){dilate(H, H_b, element); H_bw = H_b.mul(bw);temp = H_bw - H;if (sum(temp) == Scalar(0))break;elseH = H_bw.clone();}bw_copy = bw_copy - H_bw;if (sum(H_bw).val[0] > max){bw = bw - H_bw;}H = Mat::zeros(bw.size(), bw.type());}}}
}

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