OpenCV开发笔记（二十五）：算法基础之形态学滤波-形态学梯度

前言

本篇章学习形态学滤波-形态学梯度。

Demo

形态学梯度

概述

形态学梯度(Morphological Gradient)是膨胀（被减数）和腐蚀（减数）的差别，结果看上去就像前景物体的轮廓。

形态学梯度可以保留物体的边缘轮廓。

减法函数原型

void subtract( InputArray src1,
            InputArray src2,
            OutputArray dst,
            InputArray mask = noArray(),
            int dtype = -1);

参数一：InputArray类型，一般是cv::Mat，被减数；
参数二：InputArray类型，一般是cv::Mat，减数；
参数三；OutputArray类型，输出的目标图像，和原图像有一样的尺寸和类型；
参数四：掩码可选操作掩码；这是一个8位单通道数组，指定元素；要更改的输出数组；
参数五：数据类型输出阵列的可选深度；

Demo源码

void OpenCVManager::testMorphologicalGradient()
{
    QString fileName1 = "E:/qtProject/openCVDemo/openCVDemo/modules/openCVManager/images/2.jpg";
    cv::Mat srcMat = cv::imread(fileName1.toStdString());

    cv::resize(srcMat, srcMat, cv::Size(400, 300));

    cv::String windowName = _windowTitle.toStdString();
    cvui::init(windowName);

    if(!srcMat.data)
    {
        qDebug() << __FILE__ << __LINE__
                 << "Failed to load image:" << fileName1;
        return;
    }

    cv::Mat dstMat;
    dstMat = cv::Mat::zeros(srcMat.size(), srcMat.type());
    cv::Mat windowMat = cv::Mat(cv::Size(dstMat.cols * 2, dstMat.rows * 3),
                                srcMat.type());
    int share1 = 2;
    int ksize1 = 5;
    int iterations1 = 1;
    int share2 = 2;
    int ksize2 = 5;
    int iterations2 = 1;
    while(true)
    {
        windowMat = cv::Scalar(0, 0, 0);
        // 原图先copy到左边
        cv::Mat leftMat = windowMat(cv::Range(0, srcMat.rows),
                                    cv::Range(0, srcMat.cols));
        cv::addWeighted(leftMat, 1.0f, srcMat, 1.0f, 0.0f, leftMat);


        cvui::window(windowMat, dstMat.cols * 2, 0, dstMat.cols, dstMat.rows, "erode");
        // 中间为调整滤波参数的相关设置
        cvui::printf(windowMat, 400 * 1 + 100, 40 + 300, "share");
        cvui::trackbar(windowMat, 400 * 1 + 100, 60 + 300, 200, &share1, 0, 2);
        // 中间为调整滤波参数的相关设置
        cvui::printf(windowMat, 400 * 1 + 100, 120 + 300, "ksize");
        cvui::trackbar(windowMat, 400 * 1 + 100, 140 + 300, 200, &ksize1, 1, 10);
        // 中间为调整滤波参数的相关设置
        cvui::printf(windowMat, 400 * 1 + 100, 200 + 300, "iterations");
        cvui::trackbar(windowMat, 400 * 1 + 100, 220 + 300, 200, &iterations1, 0, 10);

        cvui::window(windowMat, dstMat.cols * 2, 0, dstMat.cols, dstMat.rows, "dilate");
        // 中间为调整滤波参数的相关设置
        cvui::printf(windowMat, 400 * 1 + 100, 40 + 300 * 2, "share");
        cvui::trackbar(windowMat, 400 * 1 + 100, 60 + 300 * 2, 200, &share2, 0, 2);
        // 中间为调整滤波参数的相关设置
        cvui::printf(windowMat, 400 * 1 + 100, 120 + 300 * 2, "ksize");
        cvui::trackbar(windowMat, 400 * 1 + 100, 140 + 300 * 2, 200, &ksize2, 1, 10);
        // 中间为调整滤波参数的相关设置
        cvui::printf(windowMat, 400 * 1 + 100, 200 + 300 * 2, "iterations");
        cvui::trackbar(windowMat, 400 * 1 + 100, 220 + 300 * 2, 200, &iterations2, 0, 10);

        cv::Mat tempMat1;
        cv::Mat tempMat2;
        // 膨胀
        cv::dilate(srcMat,
                   tempMat1,
                   cv::getStructuringElement(share1, cv::Size(ksize1, ksize1)),
                   cv::Point(-1, -1),
                   iterations1);

        // 效果图copy
        cv::Mat leftMat2 = windowMat(cv::Range(srcMat.rows, srcMat.rows * 2),
                                     cv::Range(0, srcMat.cols));
        cv::addWeighted(leftMat2, 0.0f, tempMat1, 1.0f, 0.0f, leftMat2);

        // 腐蚀
        cv::erode(srcMat,
                  tempMat2,
                  cv::getStructuringElement(share2, cv::Size(ksize2, ksize2)),
                  cv::Point(-1, -1),
                  iterations2);

        // 效果图copy
        cv::Mat leftMat3 = windowMat(cv::Range(srcMat.rows * 2, srcMat.rows * 3),
                                     cv::Range(0, srcMat.cols));
        cv::addWeighted(leftMat3, 0.0f, tempMat2, 1.0f, 0.0f, leftMat3);

        // 减法：第四个参数必须要cv::Mat()，至少不能为空
        cv::subtract(tempMat1, tempMat2, dstMat, cv::Mat());


        // 效果图copy
        cv::Mat rightMat1 = windowMat(cv::Range(srcMat.rows * 0, srcMat.rows * 1),
                                      cv::Range(srcMat.cols * 1, srcMat.cols * 2));
        cv::addWeighted(rightMat1, 0.0f, dstMat, 1.0f, 0.0f, rightMat1);
        // 更新
        cvui::update();
        // 显示
        cv::imshow(windowName, windowMat);
        // esc键退出
        if(cv::waitKey(25) == 27)
        {
            break;
        }
    }
}