腐蚀与膨胀
腐蚀与膨胀是图形的形态学操作,常见用于二值化或灰度图像,对与图像的噪声消除、特征处理有很好的作用。所谓膨胀即输入图像与结构元素进行卷积计算,取局部极大值来替代中心值;而腐蚀则为取局部极小值替换中心值。腐蚀与膨胀这两个函数定义如下:
dilate(src, dst, kernal); //膨胀
erode(src, dst, kernal); //腐蚀
膨胀各参数解释:
-
src
表示此操作的源(输入图像)的Mat对象。 -
dst
表示此操作的目标(输出图像)的Mat对象。 -
kernal
表示kerna对象,可以为任意形状。
腐蚀各参数解释
-
src
表示此操作的源(输入图像)的Mat对象。 -
dst
表示此操作的目标(输出图像)的Mat对象。 -
kernal
表示kerna对象,可以为任意形状。
其中kernal对象得获取使用如下代码:
Mat kernal = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size(10,10), new Point(-1,-1));
第一个参数为结构元素的形状,有如下可选值:
-
MORPH_RECT
矩形 -
MORPH_CROSS
十字形 -
MORPH_ELLIPSE
椭圆形或圆形
第二个参数为结构元素的大小;第三个参数为锚点位置
Java代码(JavaFX Controller层)
public class Controller{
@FXML private Text fxText;
@FXML private ImageView imageView;
@FXML public void handleButtonEvent(ActionEvent actionEvent) throws IOException {
Node source = (Node) actionEvent.getSource();
Window theStage = source.getScene().getWindow();
FileChooser fileChooser = new FileChooser();
FileChooser.ExtensionFilter extFilter = new FileChooser.ExtensionFilter("PNG files (*.png)", "*.png");
fileChooser.getExtensionFilters().add(extFilter);
fileChooser.getExtensionFilters().add(new FileChooser.ExtensionFilter("JPG Files(*.jpg)", "*.jpg"));
File file = fileChooser.showOpenDialog(theStage);
runInSubThread(file.getPath());
}
private void runInSubThread(String filePath){
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
WritableImage writableImage = noiseElimination(filePath);
Platform.runLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
imageView.setImage(writableImage);
}
});
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
private WritableImage noiseElimination(String filePath) throws IOException {
System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
Mat src = Imgcodecs.imread(filePath);
Mat dst = new Mat();
Mat kernal = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size(4,4), new Point(-1,-1));
Imgproc.morphologyEx(src, dst, Imgproc.MORPH_ERODE, kernal);
Imgproc.morphologyEx(src, dst, Imgproc.MORPH_DILATE, kernal);
MatOfByte matOfByte = new MatOfByte();
Imgcodecs.imencode(".jpg", dst, matOfByte);
byte[] bytes = matOfByte.toArray();
InputStream in = new ByteArrayInputStream(bytes);
BufferedImage bufImage = ImageIO.read(in);
WritableImage writableImage = SwingFXUtils.toFXImage(bufImage, null);
return writableImage;
}
}
说明:这里输入源为灰度图。先进行腐蚀操作以滤去较大的噪声与杂质;接着进行膨胀,在腐蚀过后输入源会留下较为明显的特征,但这些特征会变小,膨胀的操作使这些特征进一步放大。
运行图
图 1 - 噪声消除后的图片
图 2 - 被灰度化处理的原图