【OpenCv • c++】形态学技术操作 —— 顶帽操作与黑帽操作

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• 📝 专    栏：【OpenCV • c++】计算机视觉
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文章目录

• • 前言
  • 顶帽操作
  • • 参考代码
  • 黑帽操作
  • • 参考代码

前言

  在上一篇文章中，我们了解了开运算与闭运算，今天我们继续学习形态学技术操作里面的顶帽操作与黑帽操作。

顶帽操作

   Q：什么是顶帽操作？
   A： 我们将计算原图像与开运算结果图之差的操作称为顶帽操作。形态学顶帽变换是常用的一种形态学滤波器，具有高通滤波器的某部分特性，可实现在图像中检测出周围亮结构。顶帽操作常用于检测图像中的峰结构。

参考代码

void morphologyEx(
	InputArray src,
	OutputArray dst,
	int op,
	InputArray kernel,
	Point anchor = Point(-1, -1),
	int iterations = 1,
	int borderType = BORDER_CONSTANT,
	const Scalar&borderValue = morph - ologyDefaultBorderValue()
)

  其中，src代表输入图像（二值图像或灰度图像），dst表示输出图像，op表示形态学操作算子类型，可以设置为MORPH_OPEN开操作，MORPH_CLOSE闭操作，MORPH_GRADIENT形态学梯度操作，MORPH_TOPHAT顶帽操作，MORPH_BLACKHAT黑帽操作，iterations可以选择对图像进行多次形态学运算，borderValue 和borderType 为可选参数设置，针对边界处理。

#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/types_c.h>
#include<opencv2/imgproc.hpp>
#include<iostream>
using namespace std;
using namespace cv;


int main() {
	cv::Mat srcImage = cv::imread("...c.jpg");
	if (!srcImage.data)
		return 1;
	cv::Mat srcGray;
	cvtColor(srcImage, srcGray, CV_RGB2GRAY);

	// 定义结构元素
	cv::Mat element = cv::getStructuringElement(cv::MORPH_RECT, cv::Size(15, 15));
	cv::Mat topHatMat, blackHatMat;
	// 形态学Top-Hat 顶帽
	cv::morphologyEx(srcGray, topHatMat, cv::MORPH_TOPHAT, element);
	cv::imshow("srcImage", srcImage);
	cv::imshow("topHatMat", topHatMat);
	
	cv::waitKey(0);
	return 0;
}

   开运算可以消除暗背景下的较亮区域，如果用原图减去开运算结果就可以得到原图中灰度较亮的区域，顶帽操作因此也称为白顶帽变换。它还有一个很重要的作用，就是校正不均匀光照。

黑帽操作

   Q：什么是黑帽操作？
   A： 我们将计算原图像与闭运算结果图之差的操作称为黑帽操作。形态学黑帽变换是常用的一种形态学滤波器，具有高通滤波器的某部分特性，可实现在图像中检测出周围背景暗结构。黑帽操作常用于检测图像中的波谷结构。

参考代码

void morphologyEx(
	InputArray src,
	OutputArray dst,
	int op,
	InputArray kernel,
	Point anchor = Point(-1, -1),
	int iterations = 1,
	int borderType = BORDER_CONSTANT,
	const Scalar&borderValue = morph - ologyDefaultBorderValue()
)

  其中，src代表输入图像（二值图像或灰度图像），dst表示输出图像，op表示形态学操作算子类型，可以设置为MORPH_OPEN开操作，MORPH_CLOSE闭操作，MORPH_GRADIENT形态学梯度操作，MORPH_TOPHAT顶帽操作，MORPH_BLACKHAT黑帽操作，iterations可以选择对图像进行多次形态学运算，borderValue 和borderType 为可选参数设置，针对边界处理。

#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/types_c.h>
#include<opencv2/imgproc.hpp>
#include<iostream>
using namespace std;
using namespace cv;


int main() {
	cv::Mat srcImage = cv::imread("...c.jpg");
	if (!srcImage.data)
		return 1;
	cv::Mat srcGray;
	cvtColor(srcImage, srcGray, CV_RGB2GRAY);

	// 定义结构元素
	cv::Mat element = cv::getStructuringElement(cv::MORPH_RECT, cv::Size(15, 15));
	cv::Mat topHatMat, blackHatMat;
	// 形态学Top-Hat 黑帽
	cv::morphologyEx(srcGray, blackHatMat, cv::MORPH_BLACKHAT, element);
	cv::imshow("srcImage", srcImage);
	cv::imshow("blackHatMat", blackHatMat);
	
	cv::waitKey(0);
	return 0;
}

   闭运算可以删除亮度较高背景下的较暗区域，如果用原图减去闭运算结果就可以得到原图中灰度较暗的区域，黑帽操作因此也称为黑底帽变换。

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