youcans 的 OpenCV 例程200篇121. 击中-击不中用于特征识别

Posted 2022-03-12 小白YouCans

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【youcans 的 OpenCV 例程 200 篇】121. 击中-击不中用于特征识别

击中-击不中是形态检测的基本工具，可以实现对象的细化和剪枝操作，常用于物体识别、图像细化。

击中-击不中变换变换定义为两个结构元 B1、B2 对对集合 A 的运算：
$$I⊛B_{1,2}=(A\ominus B_1)\cap (A^c\ominus B_2)$$

结构元 B1 对图像上进行腐蚀、结构元 B2 对图像的补集进行腐蚀，二者的结果相减得到击中-击不中变换。

击中击不中变换有两个结构元，B1 是当前位置可以有的形状，B2是当前位置不可以有的形状，虽然总体而言这两个结构元应该被视为一体，但在实际运算中是先后进行两次腐蚀运算，然后取交集。

严格来说，击中击不中并非相当于腐蚀操作，而是类似于严格的模板匹配。只有符合要求的形状，才会在最终结果中显示出来。

OpenCV 中的函数 cv.morphologyEx 可以实现击中-击不中变换，但要将参数 op 设为 cv.MORPH_HITMISS，并使用 CV_32SC 数据类型。

例程 10.9：击中-击不中变换进行特征识别

本例使用击中-击不中变换进行特征识别，提取绳结特征。

    # 10.9 击中-击不中变换进行特征识别
    # 读取原始图像
    imgGray = cv2.imread("../images/imgNetrope.png", flags=0)  # flags=0 读取为灰度图像
    ret, imgBin = cv2.threshold(imgGray, 25, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV | cv2.THRESH_OTSU)  # 二值化处理

    # 击中击不中变换
    kernal1 = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_CROSS, (5, 5), (-1, -1))
    kernal2 = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_CROSS, (9,9), (-1, -1))
    imgHMT1 = cv2.morphologyEx(imgBin, cv2.MORPH_HITMISS, kernal1)
    imgHMT2 = cv2.morphologyEx(imgBin, cv2.MORPH_HITMISS, kernal2)

    plt.figure(figsize=(9, 5))
    plt.subplot(131), plt.axis('off'), plt.title("Origin")
    plt.imshow(imgBin, cmap='gray', vmin=0, vmax=255)
    plt.subplot(132), plt.title("HMT (5,5)"), plt.axis('off')
    plt.imshow(imgHMT1, cmap='gray', vmin=0, vmax=255)
    plt.subplot(133), plt.title("HMT (9,9)"), plt.axis('off')
    plt.imshow(imgHMT2, cmap='gray', vmin=0, vmax=255)
    plt.tight_layout()
    plt.show()

（本节完）

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