简单的图像处理——2. 图像的形态学操作：开运算与闭运算

2024-05-14 04:21:09

1. 回顾

在简单的图像处理——1. 图像的形态学操作：膨胀与腐蚀中，我们介绍了图像基本的形态学操作——膨胀与腐蚀，同时也利用了Python进行了实现。在这里我们将接着上次的内容，接着描述其它的一些图像形态学操作方法，以及相应的Python实现。

下面我们同样以这只小鸟为例，来看看图像其它的形态学算法。

2. 图像的开运算

开运算的具体实现：通过先进行腐蚀操作，再进行膨胀操作得到。我们在移除小的对象时候很有用(假设物品是亮色，前景色是黑色)，被用来去除噪声。

我们先以二值图为例，其如下所示。左侧是原始图像，右侧是应用开运算之后的图像。我们可以看到左侧图像小的黑色空间被填充消失，所以开运算可以进行白色的孔洞填补。因为可以想象，我们先将黑色区域变大，然后填充部分白色区域，白色小区域这时就会被抹去，然后膨胀再将黑色区域变回，但是抹去的部分会消失，则会达到下面的效果。

而对于彩色图而言，则是将一些小的偏白色孔洞或者区域用周围的颜色进行填补，整体的图像也会模糊化，宛如一幅水彩画。

下面分别是卷积核为10与50像素开运算处理后的效果，可以发现眼部与羽毛中的白色部分均被填充，地面上的气泡也接近模糊消失了。

3. 图像的闭运算

闭运算是开运算的一个相反的操作，具体是先进行膨胀然后进行腐蚀操作。通常是被用来填充前景物体中的小洞，或者抹去前景物体上的小黑点。因为可以想象，其就是先将白色部分变大，把小的黑色部分挤掉，然后再将一些大的黑色的部分还原回来，整体得到的效果就是：抹去前景物体上的小黑点了。

二值图进行闭运算则会是如下的效果，左侧是原图，右侧是进行闭运算之后的图。

下面分别是卷积核为10与50像素闭运算处理后的效果，可以发现左眼的黑色部分变小了，以及双腿在大卷积核进行处理时，直接会消失，这是由于因为腿比较细。然后图像整体会变白一些。

而开闭运算直接的抹除小区域的体现如下：

后面我们会继续介绍图像的形态学梯度以及顶帽变换与底帽变换。

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