MATLAB imclose 和 imopen 函数的 Open

本文给出了 MATLAB imclose 和 imopen 函数的两种 OpenCV 实现，一种是自己用腐蚀和膨胀组合，另一种是直接调用 cv::morphologyEx 函数。

腐蚀和膨胀组合

今天，工作上需要用 OpenCV/C++ 实现一下 MATLAB 的 imclose 函数，也就是对图像进行闭运算。闭运算其实就是先对图像做一次膨胀再做一次腐蚀，OpenCV 的官方文档 More Morphology Transformations 有个很好的公式：

dst = close(src, element) = erode(dilate(src, element))

万幸的是，OpenCV 虽然没有给出闭运算的函数，但给出了膨胀和腐蚀的函数，分别是 cv::dilate 和 cv::erode。在 OpenCV-and-CPP-for-MATLAB-Users 里，我在 OCMU_Functions 文件夹下添加了 ocmu_imclose.cpp 函数，给出了 MATLAB imclose 函数的 OpenCV 实现，具体 Demo 可以运行 Demo_OCMU_Functions 文件夹下的 demo_ocmu_imclose.cpp 函数。

为了方便起见，ocmu_imclose.cpp 函数内容如下：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

cv::Mat_<uchar> ocmu_imclose(cv::Mat_<uchar> binImg, cv::Mat_<uchar> element)
{
    cv::Mat dilateImg, closeImg;
    cv::dilate(binImg, dilateImg, element);
    cv::erode(dilateImg, closeImg, element);
    return closeImg;
}

element 如何产生以及具体函数如何调用可以看示例 demo_ocmu_imclose.cpp，具体代码如下：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
#include "..\Headers\ocmu_functions.h"

extern std::string projectPath;

void demo_ocmu_imclose()
{
    std::string imgPathStr = projectPath + "images\\opencv-logo2.png";
    cv::Mat_<uchar> img = cv::imread(imgPathStr, CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
    cv::Mat_<uchar> binImg = img > 128;
    //cv::imshow("binImg", binImg);
    //cv::waitKey();

    int erosion_size = 20;
    int erosion_type = cv::MORPH_RECT;  
    cv::Size kernelSize = cv::Size(2*erosion_size + 1, 2*erosion_size+1);
    cv::Point anchorPoint = cv::Point(erosion_size, erosion_size);
    cv::Mat element = cv::getStructuringElement(erosion_type, kernelSize, \
        anchorPoint);

    int elementType = element.type();
    std::cout<<"elementType = "<<elementType<<std::endl;

    //cv::Mat dilateImg, closeImg;
    //cv::dilate(binImg, dilateImg, element);
    //cv::erode(dilateImg, closeImg, element);
    //cv::imshow("binImg", binImg);
    //cv::imshow("dilateImg", dilateImg);   
    //cv::imshow("closeImg", closeImg);
    //cv::waitKey();

    cv::Mat_<uchar> closeImg = ocmu_imclose(binImg, element);
    cv::imshow("closeImg", closeImg);
    cv::waitKey();
}

在实现了闭运算后，如下所示的开运算也很容易实现：

dst = open(src, element) = dilate(erode(src, element))

ocmu_imopen.cpp 函数内容如下：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

cv::Mat_<uchar> ocmu_imopen(cv::Mat_<uchar> binImg, cv::Mat_<uchar> element)
{
    cv::Mat erodeImg, openImg;
    cv::erode(binImg, erodeImg, element);
    cv::dilate(erodeImg, openImg, element); 
    return openImg;
}

cv::morphologyEx

晚上和师弟聊天的时候，师弟告诉我他见过 OpenCV 内可以直接进行开闭运算的函数 cv::morphologyEx。除此之外，这个函数还可以进行形态学梯度、TopHat 算子和 Black Hat 算子操作，更加详细的可以戳官方文档 morphologyEx。开闭运算的示例代码如下：

    cv::Mat_<uchar> morphCloseImg, morphOpenImg;
    morphologyEx(binImg, morphCloseImg, cv::MORPH_CLOSE, element);
    morphologyEx(binImg, morphOpenImg, cv::MORPH_OPEN, element);
    cv::imshow("morphCloseImg", morphCloseImg);
    cv::imshow("morphOpenImg", morphOpenImg);
    cv::waitKey();

Update List:

• 2015-09-10:
  • 完成初稿。
• 2015-09-11:
  • 增加了 morphologyEx 部分。