击中击不中变换

本教程中你将学到如何使用击中击不中变换（Hit-or-Miss transform，也称为 Hit-and-Miss transform）在二值图像中寻找给定的配置或模式。 这种变换也是更高级形态学运算（如细化 thinning 或剪枝 pruning）的基础。

我们将使用 OpenCV 函数 morphologyEx()。

击中击不中理论

形态学算子基于形状处理图像。这些算子对一个输入图像应用一个或多个结构元素以获得输出图像。 两种基本的形态学运算是腐蚀与膨胀。这两种运算的组合可生成诸如开运算、闭运算或 top-hat 变换等高级形态学变换。 要了解更多关于这些及其他基本形态学运算的内容，请参阅前面的教程（Eroding and Dilating）与（More Morphology Transformations）。

击中击不中变换可用于在二值图像中寻找模式。具体而言，它找出那些邻域与第一个结构元素 $B_1$ 的形状相匹配，同时又与第二个结构元素 $B_2$ 的形状不匹配的像素。在数学上，对图像 $A$ 应用的这一运算可表示如下：

$$A\circledast B = (A\ominus B_1) \cap (A^c\ominus B_2)$$

因此，击中击不中运算包含三个步骤： 1. 用结构元素 $B_1$ 对图像 $A$ 做腐蚀。 2. 用结构元素 $B_2$ 对图像 $A$ 的补集（$A^c$）做腐蚀。 3. 将第 1 步与第 2 步的结果做 AND（与）运算。

结构元素 $B_1$ 与 $B_2$ 可合并为单个元素 $B$。来看一个例子：

在本例中，我们要寻找这样的模式：中心像素属于背景，而其北、南、东、西的像素属于前景。邻域中的其余像素可以是任意类型，我们不在意它们。现在，我们将这个核应用到一幅输入图像上：

可以看到，该模式在图像中仅在一处被找到。

代码

与前例对应的代码如下所示。

你也可以从 这里 下载。 代码见下方示例 你也可以从 这里 下载。 代码见下方示例 你也可以从 这里 下载。 代码见下方示例 如你所见，只需使用函数 morphologyEx()，配合运算类型 MORPH_HITMISS 以及所选核即可。

其他示例

下面是将不同核应用到之前所用同一输入图像上得到的输出结果：

现在，试试你自己设计的模式吧！