各位同学好，今天和大家分享一下图像的形态学处理方法。内容有：

膨胀腐蚀、开运算和闭运算、梯度运算、礼帽和黑帽

（1）腐蚀：cv2.erode()；（2）膨胀：cv2.dilate()；（3）形态学函数：cv2.morphologyEx()；

那我们开始吧。

我们先导入接下来操作需要的库文件和图像数据

import cv2
import numpy as np
# 指定图片所在文件夹
filepath = 'C:\\...\\img\\changed'
# 获取文件夹中的某张图
img = cv2.imread(filepath+'\\wiseman.jpg')
# 显示图片
cv2.imshow('wiseman',img)
cv2.waitKey(0) # 设置图片不会自动消失
cv2.destroyAllWindows()  # 任意键关闭图像

1. 腐蚀操作

腐蚀操作，一般处理二值化图像，黑白图像，白色区域减少。简单理解为，卷积核在图像上移动的过程中，如果卷积核所框住的部分全为黑或全为白，图像不变；如果既有黑又有白，那么按一定策略将白变黑。

腐蚀函数： cv2.erode(img, kernel, iterations)

img为输入的图像。kernel为卷积核大小，卷积核越小，腐蚀越慢，需要的迭代次数越多。
iterations为迭代次数。iterations=2，表示在完成第一次腐蚀的结果图像上再进行腐蚀。

# 5*5的全1卷积核；uint8是专门用于存储各种图像的（包括RGB，灰度图像等），范围是从0–255
kernel = np.ones((5,5),np.uint8)
# 参数为：输入图像，卷积核，迭代次数=1
img2 = cv2.erode(img, kernel, iterations=1)
# 显示图片
cv2.imshow('wiseman2',img2)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

下图左侧为原图，右图为腐蚀后的图

2. 膨胀操作

膨胀操作，一般处理二值化图像，白色区域增大。和腐蚀相反，卷积核在图像上移动的过程中，如果既有黑又有白，那么按一定策略将黑变白。

腐蚀函数： cv2.dilate(img, kernel, iterations)

参数同上，img为输入的图像。kernel为卷积核大小。iterations为迭代次数。

#（2）膨胀操作
# 设置卷积核3*3全1
kernel = np.ones((3,3),np.uint8)
# 传入图像，卷积核，迭代次数
img3 = cv2.dilate(img, kernel, iterations=1)
# 显示图片
cv2.imshow('wiseman3',img3)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

下图左侧为原图，右图为膨胀后的图

3. 形态学函数

cv2.morphologyEx(img, op, kernel)

img代表输入图像；kernel代表卷积核；op代表形态学处理参数，如下

MORPH_ERODE：腐蚀（黑变多），与腐蚀函数cv2.erode效果相同

MORPH_DILATE：膨胀（白变多），与膨胀函数cv2.dilate效果相同

MORPH_OPEN： 开运算，先腐蚀后膨胀。平滑边界，去除凸起，移除小白点

MORPH_CLOSE： 闭运算，先膨胀再腐蚀。填充图像内部小黑洞，填充图像凹陷

MORPH_GRADIENT： 梯度计算，用膨胀图减腐蚀图。获得图像的边缘轮廓

MORPH_TOPHAT：礼帽，用原图像减去开运算后的图像。获得原图像中比周围亮的区域

MORPH_BLACKHAT：黑帽，闭运算图像减去原图像。获取原图像中比周围暗的区域

4. 开运算

先腐蚀后膨胀，白色区域先变小后扩张，平滑边界（去掉凸起）、移除白点

cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_OPEN, kernel)

#（3）开运算：先腐蚀后膨胀
# 定义卷积核
kernel = np.ones((3,3),np.uint8)
# 形态学函数：图像，开运算，卷积核
img4 = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
# 显示图片
cv2.imshow('opening',img4)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

效果图在下面。

5. 闭运算

先膨胀后腐蚀，白色区域先变大后缩小，闭运算用于填充图像内部的小黑洞、填充图像的凹陷等，排除小黑洞，连接被误分为许多小块的对象

#（4）闭运算：先膨胀后腐蚀
# 定义卷积核
kernel = np.ones((3,3),np.uint8)
# 形态学函数：图像，闭运算，卷积核
img4 = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
# 显示图片
cv2.imshow('closing',img4)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

第一张为原图，第二张为开运算，第三张为闭运算

6. 梯度计算

梯度图，用膨胀图减腐蚀图。可以用于获得图像中物体的轮廓，可以突出团块的边缘，保留物体的边缘轮廓。

# ==2== 梯度运算，膨胀图像减去腐蚀图像，得到轮廓信息
# 卷积核
kernel = np.ones((3,3),np.uint8)
# 形态学处理函数，输入图像，梯度计算参数，卷积核
gradient = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_GRADIENT, kernel)
# 绘图，查看边界信息
cv2.imshow('gradient',gradient)
cv2.waitKey(0)
cv2.destoryAllWindows()

下图第一张是膨胀图像，第二张是腐蚀图像，第三张是梯度图

7. 礼帽

礼帽 = 原始输入 - 开运算结果

可以用于获得原图像中比周围亮的区域，去除白色重叠部分

# ==1== 礼帽
# 获取图像
img = cv2.imread(filepath+'\\wiseman.jpg')
# 卷积核
kernel = np.ones((8,8),np.uint8)
# 形态学处理函数，输入图像，梯度计算参数，卷积核
tophat = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel)
# 绘图，查看边界信息
cv2.imshow('tophat',tophat)
cv2.waitKey(0)
cv2.destoryAllWindows()

第一张为原图，第二张为开运算，第三张是礼帽

8. 黑帽

黑帽 = 闭运算-原始输入

可以用于获取原图像中比周围暗的区域，保留白色重叠部分

# ==2== 黑帽
# 获取图像
img = cv2.imread(filepath+'\\wiseman.jpg')
# 卷积核
kernel = np.ones((8,8),np.uint8)
# 形态学处理函数，输入图像，梯度计算参数，卷积核
blackhat = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel)
# 绘图，查看边界信息
cv2.imshow('blackhat',blackhat)
cv2.waitKey(0)
cv2.destoryAllWindows()

第一张是闭运算，第二张是原图，第三张是黑帽

【opencv】(4) 形态学处理：腐蚀膨胀、梯度运算、礼帽黑帽相关推荐

形态学上的图像顶帽运算和黑帽运算是什么？
作者 | 杨秀璋责编 | 夕颜出品 | CSDN博客数学形态学(Mathematical morphology)是一门建立在格论和拓扑学基础之上的图像分析学科,是数学形态学图像处理的基本理论.其 ...
Halcon中的基于区域的形态学处理(腐蚀膨胀开闭预算顶底帽运算)
形态学处理的作用: 用于提取有意义的局部图像细节,通过改变局部区域的像素形态,对图像进行增强,为后续分割.特征提取.边缘检测做准备. 在开始之前,我们先了解一下:结构元素:StructElement ...
[图像形态学操作]——腐蚀和膨胀、开闭运算、黑帽礼帽
形态学转换是基于图像形状的一些简单操作,它通常在二进制图像上执行.腐蚀和膨胀是两个基本的形态学运算符.然后它的变体形式如:开运算.闭运算.礼帽黑帽等. 一.连通性在图像学当中,图像的最小单位是像素, ...
[Python图像处理] 十三.基于灰度三维图的图像顶帽运算和黑帽运算
该系列文章是讲解Python OpenCV图像处理知识,前期主要讲解图像入门.OpenCV基础用法,中期讲解图像处理的各种算法,包括图像锐化算子.图像增强技术.图像分割等,后期结合深度学习研究图像识别 ...
opencv 实现图像形态学操作膨胀和腐蚀开闭运算形态学梯度顶帽和黑帽
图像膨胀和腐蚀图解原理及python实现更多内容:图像膨胀和腐蚀原理及python实现 opencv中膨胀和腐蚀函数 dilation = cv.dilate(img, kernel) # 膨胀 ...
opencv python 图像形态学操作/图像腐蚀/图像膨胀/开运算/闭运算/顶帽/黑帽
Morphological Transformations 1图像腐蚀腐蚀的基本思想:侵蚀前景物体的边界(总是试图保持前景为白色):内核在图像中滑动(如在2D卷积中).只有当内核下的所有像素都是1时 ...
opencv进阶学习笔记13：图像形态学操作大全（膨胀，腐蚀，开闭，黑帽，顶帽，梯度）python版
基础版学习笔记: python3+opencv学习笔记汇总目录(适合基础入门学习) 进阶版笔记目录链接: python+opencv进阶版学习笔记目录(适合有一定基础) 基础版形态学: opencv学 ...
开运算和闭运算_OpenCV计算机视觉学习（5）——形态学处理（腐蚀膨胀，开闭运算，礼帽黑帽，边缘检测）...
Fly-AI竞赛服务平台 flyai.com 在开始学习之前推荐大家可以多在FlyAI竞赛服务平台多参加训练和竞赛,以此来提升自己的能力.FlyAI是为AI开发者提供数据竞赛并支持GPU离线训练的一站 ...
OpenCV学习笔记（八）：形态学morpholgy(2)：开/闭运算，形态学梯度、顶帽/黑帽morphologyEx()
OpenCV学习笔记(八):形态学morpholgy(2):开.闭运算,形态学梯度.顶帽.黑帽:morphologyEx() 数学形态学(Mathematical morphology) 是一门建立在 ...

【opencv】(4) 形态学处理：腐蚀膨胀、梯度运算、礼帽黑帽