這次範例相對比較簡單，是涉及到形態學操作的問題，原理也是比較簡單，學習起來比較輕鬆，大家看完這次的範例分析就可以明白到底影象的腐蝕和膨脹是怎麼回事了。

1、原理

簡單來講，形態學操作就是基於形狀的一系列影象處理操作。通過將 結構元素 作用於輸入影象來產生輸出影象。
最基本的形態學操作有二：腐蝕與膨脹(Erosion 與 Dilation)。 他們的運用廣泛:
消除噪聲
分割(isolate)獨立的影象元素，以及連線(join)相鄰的元素。
尋找影象中的明顯的極大值區域或極小值區域。
通過以下影象，我們簡要來討論一下膨脹與腐蝕操作，膨脹是取畫素值高的點，腐蝕相反，是取畫素值低的點。

                      圖1、原圖

①、膨脹

此操作將影象 A 與任意形狀的核心 (B)，通常為正方形或圓形,進行卷積。
核心 B 有一個可定義的 錨點, 通常定義為核心中心點。
進行膨脹操作時，將核心 B 劃過影象,將核心 B 覆蓋區域的最大相素值提取，並代替錨點位置的相素。顯然，這一最大化操作將會導致影象中的亮區開始”擴充套件” (因此有了術語膨脹 dilation )。對上圖採用膨脹操作我們得到:

                圖2、膨脹圖片

與上面原圖比較，可以明顯的看到影象字母變粗了，膨脹了。

②、腐蝕

腐蝕在形態學操作家族裡是膨脹操作的孿生姐妹。它提取的是核心覆蓋下的相素最小值。
進行腐蝕操作時，將核心 B 劃過影象,將核心 B 覆蓋區域的最小相素值提取，並代替錨點位置的相素。
以與膨脹相同的影象作為樣本,我們使用腐蝕操作。如下圖：

                圖3、腐蝕圖片

與上面原圖比較，可以明顯的看到影象字母變細了，腐蝕了。

現在，我們編寫一些程式碼，在視窗中再加上trackbar控制元件對影象進行操作，這樣可以更直觀的看到影象的變化。

2、程式碼實現

#include "stdafx.h"

#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

using namespace cv;

/// 全域性變數
Mat src, erosion_dst, dilation_dst;

int erosion_elem = 0;
int erosion_size = 0;
int dilation_elem = 0;
int dilation_size = 0;
int const max_elem = 2;
int const max_kernel_size = 21;

/** Function Headers */
void Erosion( int, void* );
void Dilation( int, void* );

/** @function main */
int main( int argc, char** argv )
{
	/// Load 影象
	src = imread( "LinuxLogo.jpg" );

	if( !src.data )
	{ return -1; }

	/// 建立顯示視窗
	namedWindow( "Erosion Demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE );
	namedWindow( "Dilation Demo", CV_WINDOW_AUTOSIZE );
	cvMoveWindow( "Dilation Demo", src.cols, 0 );

	/// 建立腐蝕 Trackbar
	createTrackbar( "Element:\n 0: Rect \n 1: Cross \n 2: Ellipse", "Erosion Demo",
		&erosion_elem, max_elem,
		Erosion );

	createTrackbar( "Kernel size:\n 2n +1", "Erosion Demo",
		&erosion_size, max_kernel_size,
		Erosion );

	/// 建立膨脹 Trackbar
	createTrackbar( "Element:\n 0: Rect \n 1: Cross \n 2: Ellipse", "Dilation Demo",
		&dilation_elem, max_elem,
		Dilation );

	createTrackbar( "Kernel size:\n 2n +1", "Dilation Demo",
		&dilation_size, max_kernel_size,
		Dilation );

	/// Default start
	Erosion( 0, 0 );
	Dilation( 0, 0 );

	waitKey(0);
	return 0;
}

/**  @function Erosion  */
void Erosion( int, void* )
{
	int erosion_type;
	if( erosion_elem == 0 ){ erosion_type = MORPH_RECT; }
	else if( erosion_elem == 1 ){ erosion_type = MORPH_CROSS; }
	else if( erosion_elem == 2) { erosion_type = MORPH_ELLIPSE; }

	Mat element = getStructuringElement( erosion_type,
		Size( 2*erosion_size + 1, 2*erosion_size+1 ),
		Point( erosion_size, erosion_size ) );

	/// 腐蝕操作
	erode( src, erosion_dst, element );
	imshow( "Erosion Demo", erosion_dst );
}

/** @function Dilation */
void Dilation( int, void* )
{
	int dilation_type;
	if( dilation_elem == 0 ){ dilation_type = MORPH_RECT; }
	else if( dilation_elem == 1 ){ dilation_type = MORPH_CROSS; }
	else if( dilation_elem == 2) { dilation_type = MORPH_ELLIPSE; }

	Mat element = getStructuringElement( dilation_type,
		Size( 2*dilation_size + 1, 2*dilation_size+1 ),
		Point( dilation_size, dilation_size ) );
	///膨脹操作
	dilate( src, dilation_dst, element );
	imshow( "Dilation Demo", dilation_dst );
}
 

3、執行結果

          圖4、原圖

         圖5、膨脹圖片

         圖6、腐蝕圖片

4、用到的類和函式

getStructuringElement：

功能：返回一個指定大小和形態的結構元素

結構：

Mat getStructuringElement(int shape, Size ksize, Point anchor=Point(-1,-1))

shape ：核的型別
        MORPH_RECT：矩形，核的定義為：
       
      MORPH_ELLIPSE：橢圓
      MORPH_CROSS：交叉型，核的定義為：

      
      CV_SHAPE_CUSTOM ：自定義型別
ksize ：核的大小
anchor ：錨點 位置。不指定錨點位置，則預設錨點在核心中心位置。

dilate：

功能：影象膨脹

結構：

void dilate(InputArray src, OutputArray dst, InputArray element, Point anchor=Point(-1,-1), int iterations=1, int borderType=BORDER_CONSTANT, const Scalar& borderValue=morphologyDefaultBorderValue() )

src ：源影象
dst ：目標影象，和源影象有同樣的size和type
element ：結構元素，可通過getStructuringElement，如果element=Mat()，那麼預設核為3*3的矩形結構
anchor： 錨點 位置。不指定錨點位置，則預設錨點在核心中心位置。
iterations ：迭代次數
borderType ：邊緣點插值型別
實現原理：

函式支援（in-place）模式。膨脹可以重複進行 (iterations) 次. 對彩色影象，每個彩色通道單獨處理。

erode：

功能：腐蝕影象

結構：

void erode(InputArray src, OutputArray dst, InputArray element, Point anchor=Point(-1,-1), int iterations=1, int borderType=BORDER_CONSTANT, const Scalar& borderValue=morphologyDefaultBorderValue() )

src ：源影象
dst ：目標影象，和源影象有同樣的size和type
element ：結構元素，可通過getStructuringElement，如果element=Mat()，那麼預設核為3*3的矩形結構
anchor： 錨點 位置。不指定錨點位置，則預設錨點在核心中心位置。
iterations ：迭代次數
borderType ：邊緣點插值型別
實現原理：

函式支援（in-place）模式。膨脹可以重複進行 (iterations) 次. 對彩色影象，每個彩色通道單獨處理。

createTrackbar：

功能：建立trackbar並將它新增到指定的視窗

結構：

int createTrackbar(const string& trackbarname, const string& winname, int* value, int count, TrackbarCallback onChange=0, void* userdata=0)

trackbarname ：被建立的trackbar名字
winname ：視窗名字，這個視窗將為被建立trackbar的父物件
value ：整數指標，它的值將反映滑塊的位置。這個變數指定建立時的滑塊位置
count ：滑塊位置的最大值。最小值一直是0
onChange ：每次滑塊位置被改變的時候，被呼叫函式的指標。這個函式應該被宣告為void Foo(int，void*);第一個引數是trackbar的位置，第二個引數是userdata，如果沒有回撥函式，這個值可以設為NULL。
userdata ：回撥函式返回的資料，在沒有使用全域性變數的時候，可以通過它來處理trackbar事件
補充：

getTrackbarPos：

功能：獲取trackbar的位置，也即是value的位置

結構：

 int getTrackbarPos(const string& trackbarname, const string& winname)

trackbarname ：trackbar的名字
winname ：trackbar父視窗的名字

setTrackbarPos：

功能：設定trackbar位置，也即是value的位置

結構：

void setTrackbarPos(const string& trackbarname, const string& winname, int pos)

trackbarname ：trackbar的名字
winname ：trackbar父視窗的名字
pos ：新的位置