图像处理常用算法有哪些 （下）

05

腐蚀算法

腐蚀是一种消除边界点，使边界向内部收缩的过程。能够用来消除小且无意义的物体。

用3x3的结构元素，扫描图像的每个像素

用结构元素与其覆盖的二值图像做“与”操作

假设都为1，结果图像的该像素为1。否则为0。

结果：使二值图像减小一圈

把结构元素B平移a后得到Ba，若Ba包括于X，我们记下这个a点，全部满足上述条件的a点组成的集合称做X被B腐蚀(Erosion)的结果：

下图中X是被处理的对象，B是结构元素。不难知道，对于随意一个在阴影部分的点a，Ba包括于X，所以X被B腐蚀的结果就是那个阴影部分。阴影部分在X的范围之内，且比X小，就象X被剥掉了一层似的，这就是为什么叫腐蚀的原因。

我设计了一个简单的腐蚀算法，一次遍历图像中每个像素，检查它四周的八个像素，假设有白色的像素，则设置改点为白色。用二值化处理后的图片进行腐蚀算法代码例如以下：

public Bitmap corrode()
        {
            Bitmap bitImage = new Bitmap(pictureBox2.Image);
            Bitmap bitImage1 = new Bitmap(pictureBox2.Image);
            Color c;
            int height = pictureBox1.Image.Height;
            int width = pictureBox1.Image.Width;
            bool[] pixels;
            for (int i = 1; i < width - 1; i++)
            {
                for (int j = 1; j < height - 1; j++)
                {
                    c = bitImage.GetPixel(i, j);
                    if (bitImage.GetPixel(i, j).R == 0)
                    {
                        pixels = getRoundPixel(bitImage, i, j);
                        for (int k = 0; k < pixels.Length; k++)
                        {
                            if (pixels[k] == false)
                            {
                                //set this piexl's color to black
                                bitImage1.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(255, 255, 255));
                                break;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            return bitImage1;
        }

处理结果如下：

06

开运算

先腐蚀后膨胀的过程称为开运算。用来消除小物体、在纤细点处分离物体、平滑较大物体的边界的同一时候并不明显改变其面积。

07

闭运算

先膨胀后腐蚀的过程称为闭运算。用来填充物体内细小空洞、连接邻近物体、平滑其边界的同一时候并不明显改变其面积。

08

模糊效果

模糊主要是改变背景色的透明度，这里主要讲解如何利用高斯矩阵算法实现模糊鲜果。代码如下：

public static Bitmap blurImageAmeliorate(Bitmap bmp)
    {
        long start = System.currentTimeMillis();
        // 高斯矩阵
        int[] gauss = new int[] { 1, 2, 1, 2, 4, 2, 1, 2, 1 };


        int width = bmp.getWidth();
        int height = bmp.getHeight();
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.RGB_565);


        int pixR = 0;
        int pixG = 0;
        int pixB = 0;


        int pixColor = 0;


        int newR = 0;
        int newG = 0;
        int newB = 0;


        int delta = 75; // 值越小图片会越亮，越大则越暗


        int idx = 0;
        int[] pixels = new int[width * height];
        bmp.getPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
        for (int i = 1, length = height - 1; i < length; i++)
        {
            for (int k = 1, len = width - 1; k < len; k++)
            {
                idx = 0;
                for (int m = -1; m <= 1; m++)
                {
                    for (int n = -1; n <= 1; n++)
                    {
                        pixColor = pixels[(i + m) * width + k + n];
                        pixR = Color.red(pixColor);
                        pixG = Color.green(pixColor);
                        pixB = Color.blue(pixColor);


                        newR = newR + (int) (pixR * gauss[idx]);
                        newG = newG + (int) (pixG * gauss[idx]);
                        newB = newB + (int) (pixB * gauss[idx]);
                        idx++;
                    }
                }


                newR /= delta;
                newG /= delta;
                newB /= delta;


                newR = Math.min(255, Math.max(0, newR));
                newG = Math.min(255, Math.max(0, newG));
                newB = Math.min(255, Math.max(0, newB));


                pixels[i * width + k] = Color.argb(255, newR, newG, newB);


                newR = 0;
                newG = 0;
                newB = 0;
            }
        }


        bitmap.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
        long end = System.currentTimeMillis();
        return bitmap;
    }

09

混合处理

这里主要包含模糊、混合、矩阵卷积计算等，代码如下：

public static Bitmap blurBitmap(Bitmap bitmap, Context context) {
        // to blur
        Bitmap outBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(),
                Bitmap.Config.ARGB_8888);

        RenderScript rs = RenderScript.create(context);//RenderScript是Android在API 11之后增加的

        ScriptIntrinsicBlur blurScript = ScriptIntrinsicBlur.create(rs, Element.U8_4(rs));
        // bitmaps
        Allocation allIn = Allocation.createFromBitmap(rs, bitmap);
        Allocation allOut = Allocation.createFromBitmap(rs, outBitmap);


        blurScript.setRadius(25.f);


        blurScript.setInput(allIn);
        blurScript.forEach(allOut);


        allOut.copyTo(outBitmap);


        bitmap.recycle();


        rs.destroy();


        return outBitmap;
    }