OpenCV2马拉松第14圈——边缘检測(Sobel,prewitt,roberts)
- 差分在边缘检測的角色
- Sobel算子
- OpenCV sobel函数
- OpenCV Scharr函数
- prewitt算子
- Roberts算子
- 是离散差分算子.
- 结合了高斯滤波.
是原始图像:
我们计算水平和竖直方向的梯度:
水平方向: Gx是我们Kernel size为3的水平sober算子,与I作卷积
竖直方向:Gy是我们Kernel size为3的水平sober算子,与I作卷积
对每一个点,再计算以下的值,得到方向无关梯度
有时候也能够这样计算:
-
C++: void Sobel(InputArray src,
OutputArray dst, int ddepth, int dx, int dy, int ksize=3, double scale=1, double delta=0, intborderType=BORDER_DEFAULT )
-
- src – 输入.
- dst – 输出
- ddepth –
- output image depth; the following combinations of src.depth() and ddepth are
supported: -
- src.depth() = CV_8U, ddepth =
-1/CV_16S/CV_32F/CV_64F - src.depth() = CV_16U/CV_16S, ddepth =
-1/CV_32F/CV_64F - src.depth() = CV_32F, ddepth =
-1/CV_32F/CV_64F - src.depth() = CV_64F, ddepth =
-1/CV_64F
- src.depth() = CV_8U, ddepth =
when ddepth=-1, the destination image will have the same depth as the source; in the case of
8-bit input images it will result in truncated derivatives.这里要特别注意了,我们的depth不能为-1,由于我们的输入是uchar8类型的,而算出来的值可能>255也可能 <0 ,都会被截断,CV_16S是推荐的 - output image depth; the following combinations of src.depth() and ddepth are
- xorder – order of the derivative x.
- yorder – order of the derivative y.
- ksize – sobel核大小,必须为1, 3, 5, or 7.
- scale – 扩大系数
- delta – 附加系数
- borderType – 边界类型
计算的时候,利用了可分离的滤波进行加速(Ksize=1的时候,用了1*3和 3*1的算子,无法加速)
当Ksize = 3,Sobel採用的算子会不准确,因此还有特殊的值ksize = CV_SCHARR(-1) 相当于使用 Scharr
filter 比 Sobel算子能获得更准确的结果.
Scharr 算子例如以下
-
C++: void Scharr(InputArray src,
OutputArray dst, int ddepth, int dx, int dy, double scale=1, double delta=0, int borderType=BORDER_DEFAULT )
-
- src – input image.
- dst – output image of the same size and the same number of channels as src.
- ddepth – output image depth (see Sobel() for
the list of supported combination of src.depth() and ddepth). - dx – order of the derivative x.
- dy – order of the derivative y.
- scale – optional scale factor for the computed derivative values; by default, no scaling is applied (see getDerivKernels() for
details). - delta – optional delta value that is added to the results prior to storing them in dst.
- borderType – pixel extrapolation method (see borderInterpolate() for
details).
The function computes the first x- or y- spatial image derivative using the Scharr operator. The call
is equivalent to
用法一样~~
- #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
- #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- using namespace cv;
- int main( int, char** argv )
- {
- Mat src, src_gray;
- Mat grad;
- const char* window_name = "Sobel Demo - Simple Edge Detector";
- //由于以Sobel方式求完导数后会有负值,还有会大于255的值而你建的Sobel的图像是 CV_8U,也就是8位无符号数,所以Sobel建立的图像位数不够,要16位有符号的,也就是 CV_16S
- int ddepth = CV_16S;
- src = imread( argv[1] );
- if( !src.data )
- { return -1; }
- GaussianBlur( src, src, Size(3,3), 0, 0, BORDER_DEFAULT );
- cvtColor( src, src_gray, CV_RGB2GRAY );
- namedWindow( window_name, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
- // Generate grad_x and grad_y
- Mat grad_x, grad_y;
- Mat abs_grad_x, abs_grad_y;
- // Gradient X
- //Scharr( src_gray, grad_x, ddepth, 1, 0);
- Sobel( src_gray, grad_x, ddepth, 1, 0, 3);
- convertScaleAbs( grad_x, abs_grad_x );
- // Gradient Y
- //Scharr( src_gray, grad_y, ddepth, 0, 1);
- Sobel( src_gray, grad_y, ddepth, 0, 1, 3);
- convertScaleAbs( grad_y, abs_grad_y );
- // Total Gradient (approximate)
- addWeighted( abs_grad_x, 0.5, abs_grad_y, 0.5, 0, grad );
- imshow( window_name, grad );
- waitKey(0);
- return 0;
- }
效果图:
- #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
- #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
- using namespace cv;
- int main( int, char** argv )
- {
- Mat src,gray,Kernelx,Kernely;
- src = imread( argv[1] );
- cvtColor( src, gray, CV_RGB2GRAY );
- namedWindow("srcImage", 1);
- namedWindow("dstImage", 1);
- Kernelx = (Mat_<double>(3,3) << 1, 1, 1, 0, 0, 0, -1, -1, -1);
- Kernely = (Mat_<double>(3,3) << -1, 0, 1, -1, 0, 1, -1, 0, 1);
- Mat grad_x, grad_y;
- Mat abs_grad_x, abs_grad_y, grad;
- filter2D(gray, grad_x, CV_16S , Kernelx, Point(-1,-1));
- filter2D(gray, grad_y, CV_16S , Kernely, Point(-1,-1));
- convertScaleAbs( grad_x, abs_grad_x );
- convertScaleAbs( grad_y, abs_grad_y );
- addWeighted( abs_grad_x, 0.5, abs_grad_y, 0.5, 0, grad );
- imshow("dstImage", grad);
- waitKey();
- return 0;
- }
效果图:
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