Javascript圖像處理——圖像形態學

前言

上一篇文章，我們講解了圖像處理中的閾值函數，這一篇文章我們來做膨脹和腐蝕函數。

 

膨脹與腐蝕

說概念可能很難解釋，我們來看圖，首先是原圖：

膨脹以后會變成這樣：

腐蝕以后則會變成這樣：

看起來可能有些莫名其妙，明明是膨脹，為什么字反而變細了，而明明是腐蝕，為什么字反而變粗了。

實際上，所謂膨脹應該指：

較亮色塊膨脹。

而所謂腐蝕應該指：

較亮色塊腐蝕。

上面圖里面，由於背景白色是較亮色塊，所以膨脹時就把黑色較暗色塊的字壓扁了……相反腐蝕時，字就吸水膨脹了……

用數學公式表示就是：

說白了就是在指定大小的內核里找最暗或者最亮的像素點，並用該點替換掉內核錨點上的像素。 

 

實現

首先我們來實現膨脹dilate函數。

var dilate = function(__src, __size, __borderType, __dst){
    __src || error(arguments.callee, IS_UNDEFINED_OR_NULL/* {line} */);
    if(__src.type && __src.type == "CV_RGBA"){
        var width = __src.col,
            height = __src.row,
            size = __size || 3,
            dst = __dst || new Mat(height, width, CV_RGBA),
            dstData = dst.data;
        
        var start = size >> 1;
        var withBorderMat = copyMakeBorder(__src, start, start, 0, 0, __borderType),
            mData = withBorderMat.data,
            mWidth = withBorderMat.col;
        
        var newOffset, total, nowX, offsetY, offsetI, nowOffset, i, j;
        
        if(size & 1 === 0){
            error(arguments.callee, UNSPPORT_SIZE/* {line} */);
            return __src;
        }
        
        for(i = height; i--;){
            offsetI = i * width;
            for(j = width; j--;){
                newOffset = 0;
                total = 0;
                for(y = size; y--;){
                    offsetY = (y + i) * mWidth * 4;
                    for(x = size; x--;){
                        nowX = (x + j) * 4;
                        nowOffset = offsetY + nowX;
                        (mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2] > total) && (total = mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2]) && (newOffset = nowOffset);
                    }
                }
                dstData[(j + offsetI) * 4] = mData[newOffset];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 1] = mData[newOffset + 1];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 2] = mData[newOffset + 2];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 3] = mData[newOffset + 3];
            }
        }
        
    }else{
        error(arguments.callee, UNSPPORT_DATA_TYPE/* {line} */);
    }
    return dst;
};

(mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2] > total) && (total = mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2]) && (newOffset = nowOffset);

這行代碼里面，我們先用RGB的數值和與上一個最大值total對比，然后如果新的值比較大，就把新的值賦給total，並把新的偏移量newOffset賦值當前偏移量nowOffset。

然后整個內核大小的面積循環完了就可以找到一個最大的total以及對應的偏移量newOffset。就可以賦值了：

dstData[(j + offsetI) * 4] = mData[newOffset];
dstData[(j + offsetI) * 4 + 1] = mData[newOffset + 1];
dstData[(j + offsetI) * 4 + 2] = mData[newOffset + 2];
dstData[(j + offsetI) * 4 + 3] = mData[newOffset + 3];

那么腐蝕erode函數則相反，找一個最小的值就行了。

var erode = function(__src, __size, __borderType, __dst){
    __src || error(arguments.callee, IS_UNDEFINED_OR_NULL/* {line} */);
    if(__src.type && __src.type == "CV_RGBA"){
        var width = __src.col,
            height = __src.row,
            size = __size || 3,
            dst = __dst || new Mat(height, width, CV_RGBA),
            dstData = dst.data;
        
        var start = size >> 1;
        var withBorderMat = copyMakeBorder(__src, start, start, 0, 0, __borderType),
            mData = withBorderMat.data,
            mWidth = withBorderMat.col;
        
        var newOffset, total, nowX, offsetY, offsetI, nowOffset, i, j;
        
        if(size & 1 === 0){
            error(arguments.callee, UNSPPORT_SIZE/* {line} */);
            return __src;
        }
        
        for(i = height; i--;){
            offsetI = i * width;
            for(j = width; j--;){
                newOffset = 0;
                total = 765;
                for(y = size; y--;){
                    offsetY = (y + i) * mWidth * 4;
                    for(x = size; x--;){
                        nowX = (x + j) * 4;
                        nowOffset = offsetY + nowX;
                        (mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2] < total) && (total = mData[nowOffset] + mData[nowOffset + 1] + mData[nowOffset + 2]) && (newOffset = nowOffset);
                    }
                }
                dstData[(j + offsetI) * 4] = mData[newOffset];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 1] = mData[newOffset + 1];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 2] = mData[newOffset + 2];
                dstData[(j + offsetI) * 4 + 3] = mData[newOffset + 3];
            }
        }
        
    }else{
        error(arguments.callee, UNSPPORT_DATA_TYPE/* {line} */);
    }
    return dst;
};

 

效果

 

系列目錄

Javascript圖像處理系列

 

 參考資料

Eroding and Dilating