圖像開運算閉運算原理及實現


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一. 圖像形態學處理 —— 膨脹和腐蝕


圖解圖像腐蝕和膨脹 ↑
 

二. 開運算與閉運算:

    開運算:先腐蝕后膨脹,能夠消除圖像區域外的小白點(噪聲)。

    閉運算:先膨脹后腐蝕,能夠消除圖像區域內的小黑點(噪聲)。


圖解圖像開運算與閉運算 ↑
 

    為什么有了膨脹、腐蝕還要開運算閉運算呢?其實開閉運算最重要的一點就是,可以保持物體原有大小。然后一個是消除物體外部噪聲(開運算)的另一個是增強物體之間連接點(閉運算)的。


三. python實現開運算和閉運算:

 1 # Morphology Dilate
 2 def Morphology_Dilate(img, Dil_time=1):
 3     H, W = img.shape
 4 
 5     # kernel
 6     MF = np.array(((0, 1, 0),
 7                 (1, 0, 1),
 8                 (0, 1, 0)), dtype=np.int)
 9 
10     # each dilate time
11     out = img.copy()
12     for i in range(Dil_time):
13         tmp = np.pad(out, (1, 1), 'edge')
14         for y in range(1, H):
15             for x in range(1, W):
16                 if np.sum(MF * tmp[y-1:y+2, x-1:x+2]) >= 255:
17                     out[y, x] = 255
18 
19     return out
20 
21 
22 # Morphology Erode
23 def Morphology_Erode(img, Erode_time=1):
24     H, W = img.shape
25     out = img.copy()
26 
27     # kernel
28     MF = np.array(((0, 1, 0),
29                 (1, 0, 1),
30                 (0, 1, 0)), dtype=np.int)
31 
32     # each erode
33     for i in range(Erode_time):
34         tmp = np.pad(out, (1, 1), 'edge')
35         # erode
36         for y in range(1, H):
37             for x in range(1, W):
38                 if np.sum(MF * tmp[y-1:y+2, x-1:x+2]) < 255*4:
39                     out[y, x] = 0
40 
41     return out
42 
43 # Morphology Closing
44 def Morphology_Closing(img, time=1):
45     out = Morphology_Dilate(img, Dil_time=time)
46     out = Morphology_Erode(out, Erode_time=time)
47 
48     return out
49 
50 
51 # Opening morphology
52 def Morphology_Opening(img, time=1):
53     out = Morphology_Erode(img, Erode_time=time)
54     out = Morphology_Dilate(out, Dil_time=time)
55 
56     return out

 


四. 開閉運算的效果:


原圖(左)、開運算(中)、閉運算(右) ↑
 

  可以看到,圖像開運算,消除了圖像外部的噪聲,圖像閉運算,連通了更多的圖像區域。


五. 參考內容:

     https://www.jianshu.com/p/d1820f223fe4


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