图像滤波和形态学运算中矩形结构元素的运用

在图像滤波和形态学运算中，我们用得最多的是圆形结构元素（circle）或者方形结构元素，例如：

① 圆形结构元素

opening_circle (Region, RegionOpening, 3.5)
erosion_circle (Region, RegionErosion, 3.5)

② 方形结构元素

mean_image (Image, ImageMean, 9, 9)

opening_rectangle1 (Region, RegionOpening, 5, 5)

其实方形结构元素也属于矩形结构元素。但是由于通常圆形结构元素和方形结构元素的处理效果类似，所以我暂时把它们归为同一类。

至于矩形结构元素，我这里特指结构元素的长、宽比例悬殊的。例如：

mean_image (Image, ImageMean, 200, 1)

opening_rectangle1 (Region, RegionOpening, 1, 50)

下面举几个例子说明一下矩形结构元素使用时的妙用。

【例1】

要求：提取出下图中的黑色横线。

分析：如果直接用绝对阈值，或者动态阈值来分割的话，很难得到理想的效果。

算法如下：

 1 read_image (Image, 'C:/Users/02/Desktop/fabric.png')
 2 
 3 *用(100, 1)的矩形结构元素滤波，使黑线更加明显，并且模糊其他部分
 4 mean_image (Image, ImageMean, 100, 1)
 5 *用(1, 80)的矩形结构元素滤波，将黑线模糊掉
 6 mean_image (ImageMean, ImageMean1, 1, 80)
 7 
 8 dyn_threshold (ImageMean, ImageMean1, RegionDynThresh, 10, 'dark')
 9 connection (RegionDynThresh, ConnectedRegions)
10 dev_display (Image)
11 select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 3000, 9999999)

黑线提取效果图：

读者朋友里面有会用Photoshop的嘛？我多引申一句。

模糊滤波算子mean_image的签名是：

mean_image(Image : ImageMean : MaskWidth, MaskHeight : )

当MaskWidth和MaskHeight差异很大时，其实很像Photoshop里面的“动感模糊”滤镜：

【例2】

要求：把下图中黑色区域顶部不平整的地方去掉。这些部分一般是工件周边的脏污或者毛刺干扰，需去掉。难点是既需要去掉这些不平整区域，又不能影响剩下的矩形区域的形状。

尝试了一下，opening_circle 算子肯定不行（opening_circle 会磨平矩形的棱角）。下面第5行中开运算矩形结构元素如果是(300, 300)的话，那么会把整个区域腐蚀掉，也是不行的。

具体实现代码如下：

1 read_image (Image, 'C:/Users/02/Desktop/2c.png')
2 dev_set_draw ('margin')
3 dev_set_line_width (2)
4 threshold (Image, Region, 0, 20)
5 opening_rectangle1 (Region, RegionOpening, 300, 1)
6 dev_display (Image)
7 dev_display (RegionOpening)

效果图如下：

在具体项目中，有时候设计合适的矩形结构元素，也许能达到意想不到的效果。、

posted on 2019-11-23 12:01 xh6300 阅读(2452) 评论(4) 编辑收藏举报