OpenCVで学ぶJavaによる画像侵食（エロージョン）処理の実装例

モルフォロジー演算とは

侵食（エロージョン）と膨張（ダイレーション）は、モルフォロジー演算における2つの基本操作です。その名の通り、モルフォロジー演算とは、画像をその形状に基づいて処理するための一連の操作を指します。

侵食処理の仕組み

侵食処理では、画像の境界部分から余分なピクセルが取り除かれます。侵食プロセスで除去されるピクセルの総数は、使用する構造要素（カーネル）のサイズによって決まります。

erode()メソッドの使い方

OpenCVでは、Imgprocクラスのerode()メソッドを使用することで、画像に侵食処理を適用できます。このメソッドは、ソース画像・出力先画像・カーネルを表す3つのMatオブジェクトを引数として受け取ります。

サンプルコード

import java.awt.Image;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import javafx.application.Application;
import javafx.embed.swing.SwingFXUtils;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.image.ImageView;
import javafx.scene.image.WritableImage;
import javafx.stage.Stage;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.highgui.HighGui;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
public class ImageErosion extends Application {
    public void start(Stage stage) throws IOException {
        // OpenCVのコアライブラリを読み込む
        System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
        // 画像データを読み込む
        String file ="D:\\Images\\lamma2.jpg";
        Mat src = Imgcodecs.imread(file);
        // 出力先の行列を作成
        Mat dst = new Mat(src.rows(), src.cols(), src.type());
        // カーネル（構造要素）オブジェクトを準備
        Mat kernel = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size((2*2) + 1, (2*2)+1));
        // 画像に侵食処理を適用
        Imgproc.erode(src, dst, kernel);
        // 行列をJavaFXの書き込み可能イメージに変換
        Image img = HighGui.toBufferedImage(dst);
        WritableImage writableImage= SwingFXUtils.toFXImage((BufferedImage) img, null);
        // イメージビューを設定
        ImageView imageView = new ImageView(writableImage);
        imageView.setX(10);
        imageView.setY(10);
        imageView.setFitWidth(575);
        imageView.setPreserveRatio(true);
        // シーンオブジェクトを設定
        Group root = new Group(imageView);
        Scene scene = new Scene(root, 595, 400);
        stage.setTitle("Erosion Example");
        stage.setScene(scene);
        stage.show();
    }
    public static void main(String args[]) {
        launch(args);
    }
}

入力画像

実行結果

上記のプログラムを実行すると、以下のような出力が得られます。