Sobel 算子是一个离散的一阶微分算子,用来计算图像灰度函数的近似梯度。

在空间域上Sobel算子很容易实现,执行速度快,对部分噪声具有平滑作用,还能够提供较为精确的边缘方向信息,缺点是边缘定位精度不够高。边缘是指一个物体与另一个物体的分界处,一般边缘内外处都会有灰度值上的差异,Sobel算子就是通过像素点空间邻域内上下,左右相邻点的灰度加权运算,求取物体边缘。

经典Sobel的卷积因子为:

对于待检测边缘的图像I,分别在水平(X)方向和垂直方向(Y)方向求导,方法是分别图像I与卷积核Gx和Gy进行卷积,公式表述如下:

                   

之后对求得的水平和垂直方向的梯度图像上的每一点执行:

或更为简单粗暴的:

G即为Sobel求得的梯度图像。

以下是C++实现:

  1. #include "core/core.hpp"
  2. #include "highgui/highgui.hpp"
  3. #include "imgproc/imgproc.hpp"
  4. #include "iostream"
  5. using namespace std;
  6. using namespace cv;
  7. int main(int argc,char *argv[])
  8. {
  9. Mat image=imread(argv[1],0);
  10. Mat imageX=Mat::zeros(image.size(),CV_16SC1);
  11. Mat imageY=Mat::zeros(image.size(),CV_16SC1);
  12. Mat imageXY=Mat::zeros(image.size(),CV_16SC1);
  13. Mat imageX8UC;
  14. Mat imageY8UC;
  15. Mat imageXY8UC;
  16. if(!image.data)
  17. {
  18. return -1;
  19. }
  20. GaussianBlur(image,image,Size(3,3),0); //高斯滤波消除噪点
  21. uchar *P=image.data;
  22. uchar *PX=imageX.data;
  23. uchar *PY=imageY.data;
  24. int step=image.step;
  25. int stepXY=imageX.step;
  26. for(int i=1;i<image.rows-1;i++)
  27. {
  28. for(int j=1;j<image.cols-1;j++)
  29. {
  30. //通过指针遍历图像上每一个像素
  31. PX[i*imageX.step+j*(stepXY/step)]=abs(P[(i-1)*step+j+1]+P[i*step+j+1]*2+P[(i+1)*step+j+1]-P[(i-1)*step+j-1]-P[i*step+j-1]*2-P[(i+1)*step+j-1]);
  32. PY[i*imageX.step+j*(stepXY/step)]=abs(P[(i+1)*step+j-1]+P[(i+1)*step+j]*2+P[(i+1)*step+j+1]-P[(i-1)*step+j-1]-P[(i-1)*step+j]*2-P[(i-1)*step+j+1]);
  33. }
  34. }
  35. addWeighted(imageX,0.5,imageY,0.5,0,imageXY);//融合X、Y方向
  36. convertScaleAbs(imageX,imageX8UC);
  37. convertScaleAbs(imageY,imageY8UC);
  38. convertScaleAbs(imageXY,imageXY8UC); //转换为8bit图像
  39. Mat imageSobel;
  40. Sobel(image,imageSobel,CV_8UC1,1,1); //Opencv的Sobel函数
  41. imshow("Source Image",image);
  42. imshow("X Direction",imageX8UC);
  43. imshow("Y Direction",imageY8UC);
  44. imshow("XY Direction",imageXY8UC);
  45. imshow("Opencv Soble",imageSobel);
  46. waitKey();
  47. return 0;
  48. }

原始的Lena美女;

X方向梯度:

Y方向梯度:

X、Y方向梯度融合效果:

Opencv Sobel函数效果:

Sobel算子及C++实现的更多相关文章

  1. EasyPR--开发详解(3)高斯模糊、灰度化和Sobel算子

    在上篇文章中我们了解了PlateLocate的过程中的所有步骤.在本篇文章中我们对前3个步骤,分别是高斯模糊.灰度化和Sobel算子进行分析. 一.高斯模糊 1.目标 对图像去噪,为边缘检测算法做准备 ...

  2. sobel算子的一些细节

    1. 形式 Gy 上下颠倒的 (*A表示卷积图像,忽略先): 看得出来,sobel算子感觉并不统一,特别是方向,我们知道matlab的图像格式是,x轴从左到右,y轴从上到下,原点在左上角. 所以,第二 ...

  3. sobel算子原理及opencv源码实现

    sobel算子原理及opencv源码实现 简要描述 sobel算子主要用于获得数字图像的一阶梯度,常见的应用和物理意义是边缘检测. 原理 算子使用两个33的矩阵(图1)算子使用两个33的矩阵(图1)去 ...

  4. sobel算子

    #1,个人理解 网上查了很多资料,都说sobel算子是用来检测边缘的,分别给了两个方向上的卷积核,然后说明做法,就说这就是sobel算子.对于我个人来说,还有很多不明白的地方,所以理清下思路. #2, ...

  5. 彻底理解数字图像处理中的卷积-以Sobel算子为例

    彻底理解数字图像处理中的卷积-以Sobel算子为例 作者:FreeBlues 修订记录 2016.08.04 初稿完成 概述 卷积在信号处理领域有极其广泛的应用, 也有严格的物理和数学定义. 本文只讨 ...

  6. 图像边缘检测——Sobel算子

    边缘是图像最基本的特征,其在计算机视觉.图像分析等应用中起着重要的作用,这是因为图像的边缘包含了用于识别的有用信息,是图像分析和模式识别的主要特征提取手段. 1.何为“图像边缘”? 在图像中,“边缘” ...

  7. Sobel算子 (转)

    幻灯片1 Sobel算子 幻灯片2 一.Sobel边缘检测算子 l 在讨论边缘算子之前,首先给出一些术语的定义: l (1)边缘:灰度或结构等信息的突变处,边缘是一个区域的结束,也是另一个区域的开始, ...

  8. 【OpenCV新手教程之十二】OpenCV边缘检測:Canny算子,Sobel算子,Laplace算子,Scharr滤波器合辑

    本系列文章由@浅墨_毛星云 出品,转载请注明出处. 文章链接:http://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/25560901 作者:毛星云(浅墨) ...

  9. 对于Sobel算子的学习

    本来想说很多目前对于 Sobel 算子的认识,但最终还是觉得对于其掌握程度太低,没有一个系统的理解,远不足以写博客,但为了12月不至于零输出,还是决定把自己学习过程中找到的相关资料进行分享. 等到一月 ...

  10. EasyPR源码剖析(4):车牌定位之Sobel算子定位

    一.简介 sobel算子主要是用于获得数字图像的一阶梯度,常见的应用是边缘检测. Ⅰ.水平变化: 将 I 与一个奇数大小的内核进行卷积.比如,当内核大小为3时, 的计算结果为: Ⅱ.垂直变化: 将: ...

随机推荐

  1. Migrations有两个文件迁移数据的方法

    不分开迁移报错如下; 解决方案 1 迁移Migration/nfoManage EntityFramework\Enable-Migrations -ContextTypeName InfoModel ...

  2. IIS设置aspx映射html

    1.打开iis6.0的Internet 信息服务(IIS)管理器,如下图 2.点击网站——选中自己的站点点击右键——属性 3.选中主目录选项卡,点击配置按钮,如下图: 4.在弹出的窗口中点击添加: 5 ...

  3. 想写一个 Sketch 插件 结果 一查不可收拾 ~~ 涉及到 Symbol 符号/ Layer 图层 / Overrides 可替换变量 等等

    var sketch = context.api() var document = sketch.selectedDocument; var selection = document.selected ...

  4. win7(32位)旗舰版共享HP1010打印机给WINXP专业版

    一.状况: 两台电脑,同一网段内,电脑A是WIN7系统(32位),电脑B是WINXP系统. ①电脑A(win7)已经安装完打印机驱动,能正常打印,对该打印机HP1010共享时,提示“无法保存打印机设置 ...

  5. Java入门基础—面向对象开发

    Java是一门面向对象编程语言,不仅吸收了C++语言的各种优点,还摒弃了C++里难以理解的多继承.指针等概念,因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征.Java语言作为静态面向对象编程语言的代表 ...

  6. 使用ECharts制作图形时,如何设置指定图形颜色?

    使用ECharts制作图形时,图形颜色是默认的颜色,有时需求需要指定图形颜色,这就需要自己去设置. 在option下的series属性中设置itemStyle,如下所示: itemStyle: { n ...

  7. 路飞学城Python-Day22

  8. Android 7.0 Gallery图库源码分析2 - 分析启动流程

    前面一讲解了Gallery启动Activity以及界面如何绘制,现在开始讲解启动流程的代码逻辑. GalleryActivity的onCreate方法中调用initializeByIntent()方法 ...

  9. 51nod 1302(贪心+平衡树)

    能推出一些性质. 矩形肯定是全部躺着或全部立着比较优. 如图x1显然等于x2,y1显然小于y2. 所以我们就让它们都躺下吧. 然后一定有一组的宽为宽最小的矩形的宽. 然后我们枚举另一组的宽最小的矩形. ...

  10. BlankUtil(判断是否为空和去除多余空格)

    package com.drn.core.util; import java.io.Serializable; import java.util.Map; import java.util.Prope ...