opencv形态学中的孔洞填充详细图解

opencv形态学中的孔洞填充详细图解

目录

1. 原理

2. 漫水填充算法

1. 原理

孔洞指的是被前景像素点或者说感兴趣的像素点包围起来的区域,这个区域是我们不感兴趣的背景区域。

数字图像处理的孔洞填充的公式为:

I 为前景像素 ,c 为补集

其实孔洞填充的步骤就是一个迭代的过程:

先设置一个填充的起始点,需要在孔洞的内部。如d图所示,然后被结构元B(图c)膨胀。

然后,为了将膨胀的结果限制在孔洞内部,需要和原图(图a)的补集(图b)相交(图e),因为如果不控制膨胀的结果的话,那么膨胀会填充整个区域,而膨胀结果和原图的补集相交,会使结果限制到我们感兴趣的区域内部,也就是孔洞。

其次,重复这个过程,直到第k步和第k+1的步骤结果相同,那么我们可以认为孔洞已经被填充完毕(图h)

最后,和原图相加即可(图i)

2. 漫水填充算法

注:这里的mask必须为图像长宽+2,且类型要是uint8

我们对下面图像做孔洞填充

# -*- coding: utf-8 -*-

import cv2

import numpy as np

def holefill(img):

img_copy = img.copy()

mask = np.zeros((img.shape[0]+2,img.shape[1]+2),dtype=np.uint8)

cv2.floodFill(img,mask,(0,0),255)

img_inverse = cv2.bitwise_not(img)

dst = cv2.bitwise_or(img_copy,img_inverse)

return dst

img = cv2.imread('hole.png',0)

thresh , img = cv2.threshold(img,127,255,cv2.THRESH_BINARY)

img_copy =img.copy()

dst = holefill(img)

cv2.imshow('img',np.hstack((img_copy,dst)))

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

处理的结果为

代码详解:

1. 首先将图像进行二值化处理,转为二值图像

2. 通过图像的长和宽设置掩膜mask,类型为uint8

3. floodFill 会对原图像进行操作,所以事先需要拷贝图像,将漫水的种子设为(0,0)也就是图像的左上角,填充的颜色为255。虽然通过计算找到孔洞的位置,然后直接填充就可以,但是这样比较麻烦,且孔洞较多的时候不好处理。这里我们将除了 前景像素点和孔洞 的位置都填充为前景像素点,然后通过求反就可以得到所有的孔洞的位置

4. 最后将孔洞和原图相加即可

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