openCV学习笔记（二十三） —— 形态学滤波—— 开运算、闭运算、形态学梯度、顶帽、黑帽

本是古典何须时尚 2021-09-27 07:38 328阅读 0赞

# 原理 #

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# 程序 #

#include<opencv2/opencv.hpp>
    
    using namespace std;
    using namespace cv;
    
    /*
    	宏定义
    */
    #define ORIGINAL_WINDOW_NAME	"【原始图】"
    #define OPEN_CLOSE_WINDOW_NAME	"【开运算/闭运算】"
    #define ERODE_DILATE_WINDOW_NAME	"【腐蚀/膨胀】"
    #define TOP_BLACK_HAT_WINDOW_NAME	"【顶帽/黑帽】"
    #define GRADIENT_WINDOW_NAME	"形态学梯度"
    
    /*
    	全局变量声明
    */
    Mat g_srcImage, g_dstImage;	//原始图和效果图
    int g_nElementShape = MORPH_RECT;	//元素结构的形状
    
    									//变量接收的TrackBar位置参数
    int g_nMaxIteratorNum = 10;
    int g_nOpenCloseNum = 0;
    int g_nErodeDilateNum = 0;
    int g_nTopBlackHatNum = 0;
    int g_nGradientNum = 0;
    
    /*
    	全局函数声明
    */
    static void onOpenClose(int, void *);
    static void onErodeDilate(int, void *);
    static void onTopBlackHat(int, void *);
    static void onGradient(int, void *);
    
    /*
    	main()函数
    */
    int main()
    {
    	//载入原图
    	g_srcImage = imread("test.jpg");
    	if (!g_srcImage.data)
    	{
    		printf("读取srcImage错误！\n");
    		return -1;
    	}
    
    	//显示原始图
    	namedWindow(ORIGINAL_WINDOW_NAME);
    	imshow(ORIGINAL_WINDOW_NAME, g_srcImage);
    
    	//创建四个窗口
    	namedWindow(OPEN_CLOSE_WINDOW_NAME);
    	namedWindow(ERODE_DILATE_WINDOW_NAME);
    	namedWindow(TOP_BLACK_HAT_WINDOW_NAME);
    	namedWindow(GRADIENT_WINDOW_NAME);
    
    	//参数赋值
    	g_nOpenCloseNum = 9;
    	g_nErodeDilateNum = 9;
    	g_nTopBlackHatNum = 2;
    	g_nGradientNum = 9;
    
    	//分别为四个窗口创建滚动条
    	createTrackbar("迭代值", OPEN_CLOSE_WINDOW_NAME, &g_nOpenCloseNum, g_nMaxIteratorNum * 2 + 1, onOpenClose);
    	createTrackbar("迭代值", ERODE_DILATE_WINDOW_NAME, &g_nErodeDilateNum, g_nMaxIteratorNum * 2 + 1, onErodeDilate);
    	createTrackbar("迭代值", TOP_BLACK_HAT_WINDOW_NAME, &g_nTopBlackHatNum, g_nMaxIteratorNum * 2 + 1, onTopBlackHat);
    	createTrackbar("迭代值", GRADIENT_WINDOW_NAME, &g_nGradientNum, g_nMaxIteratorNum * 2 + 1, onGradient);
    
    	//轮询获取按键信息
    	while (true)
    	{
    		int c;
    
    		//执行回调函数
    		onOpenClose(g_nOpenCloseNum, NULL);
    		onErodeDilate(g_nErodeDilateNum, NULL);
    		onTopBlackHat(g_nTopBlackHatNum, NULL);
    
    		//获取按键
    		c = waitKey(0);
    
    		//按下键盘按键Q或者ESC， 程序退出
    		if ((char)c == 'q' || (char)c == 27)
    		{
    			break;
    		}
    
    		//按下键盘按键1，使用椭圆（Ellipse）结构元素MORPH_ELLIPSE
    		if ((char)c == 49)	//键盘按键1的ASCII码为49
    		{
    			printf("使用椭圆结构元素");
    			g_nElementShape = MORPH_ELLIPSE;
    		}
    		//按下键盘按键2，使用矩形（Rectangle）结构元素MORPH_RECT
    		else if ((char)c == 50)	//键盘按键2的ASCII码为50
    		{
    			printf("使用矩形结构元素");
    			g_nElementShape = MORPH_RECT;
    		}
    		//按下键盘按键3，使用十字形（Cross-shaped）结构元素MORPH_RECT
    		else if ((char)c == 51)	//键盘按键3的ASCII码为50
    		{
    			printf("使用十字形结构元素");
    			g_nElementShape = MORPH_CROSS;
    		}
    		//按下键盘空格，在矩形、椭圆、十字形结构元素中循环
    		else if ((char)c == ' ')
    		{
    			printf("在矩形、椭圆、十字形结构元素中循环");
    			g_nElementShape = (g_nElementShape + 1) % 3;
    		}
    	}
    
    	destroyAllWindows();
    
    	return 0;
    }
    
    /*
    	开运算/闭运算窗口的回调函数
    */
    static void onOpenClose(int, void *)
    {
    	//偏移量的定义
    	int offset = g_nOpenCloseNum - g_nMaxIteratorNum;	//偏移量
    	int AbsoluteOffset = offset > 0 ? offset : -offset;	//偏移量绝对值
    
    														//自定义核
    	Mat element = getStructuringElement(g_nElementShape, Size(AbsoluteOffset * 2 + 1, AbsoluteOffset * 2 + 1), Point(AbsoluteOffset, AbsoluteOffset));
    
    	//进行操作
    	if (offset < 0)
    	{
    		printf("开运算...\n");
    		morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, MORPH_OPEN, element);
    	}
    	else
    	{
    		printf("闭运算...\n");
    		morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, MORPH_CLOSE, element);
    	}
    
    	imshow(OPEN_CLOSE_WINDOW_NAME, g_dstImage);
    }
    
    /*
    腐蚀/膨胀窗口的回调函数
    */
    static void onErodeDilate(int, void *)
    {
    	//偏移量的定义
    	int offset = g_nErodeDilateNum - g_nMaxIteratorNum;	//偏移量
    	int AbsoluteOffset = offset > 0 ? offset : -offset;	//偏移量绝对值
    
    														//自定义核
    	Mat element = getStructuringElement(g_nElementShape, Size(AbsoluteOffset * 2 + 1, AbsoluteOffset * 2 + 1), Point(AbsoluteOffset, AbsoluteOffset));
    
    	//进行操作
    	if (offset < 0)
    	{
    		printf("腐蚀运算...\n");
    		erode(g_srcImage, g_dstImage, element);
    	}
    	else
    	{
    		printf("膨胀运算...\n");
    		dilate(g_srcImage, g_dstImage, element);
    	}
    
    	imshow(ERODE_DILATE_WINDOW_NAME, g_dstImage);
    }
    
    /*
    顶帽/黑帽窗口的回调函数
    */
    static void onTopBlackHat(int, void *)
    {
    	//偏移量的定义
    	int offset = g_nTopBlackHatNum - g_nMaxIteratorNum;	//偏移量
    	int AbsoluteOffset = offset > 0 ? offset : -offset;	//偏移量绝对值
    
    														//自定义核
    	Mat element = getStructuringElement(g_nElementShape, Size(AbsoluteOffset * 2 + 1, AbsoluteOffset * 2 + 1), Point(AbsoluteOffset, AbsoluteOffset));
    
    	//进行操作
    	if (offset < 0)
    	{
    		printf("顶帽运算...\n");
    		morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, MORPH_TOPHAT, element);
    	}
    	else
    	{
    		printf("黑帽运算...\n");
    		morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, MORPH_BLACKHAT, element);
    	}
    
    	imshow(TOP_BLACK_HAT_WINDOW_NAME, g_dstImage);
    }
    
    
    /*
    形态学梯度窗口的回调函数
    */
    static void onGradient(int, void *)
    {
    	//偏移量的定义
    	int offset = g_nGradientNum - g_nMaxIteratorNum;	//偏移量
    	int AbsoluteOffset = offset > 0 ? offset : -offset;	//偏移量绝对值
    
    														//自定义核
    	Mat element = getStructuringElement(g_nElementShape, Size(AbsoluteOffset * 2 + 1, AbsoluteOffset * 2 + 1), Point(AbsoluteOffset, AbsoluteOffset));
    
    	//进行操作
    	printf("形态学梯度运算...\n");
    	morphologyEx(g_srcImage, g_dstImage, MORPH_GRADIENT, element);
    
    	imshow(GRADIENT_WINDOW_NAME, g_dstImage);
    }

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[70 5]: /images/20210923/c5c426a14085429193c6c77a0398f9e8.png
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