6.边缘检测:梯度——索贝尔算子(Sobel)、Matlab梯度(Sobel)实战_4

2024-02-29 07:18

本文主要是介绍6.边缘检测:梯度——索贝尔算子(Sobel)、Matlab梯度(Sobel)实战_4,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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索贝尔算子(Sobel)

Matlab梯度(Sobel)实战


索贝尔算子(Sobel

人们其实做导数和边的时间已经很长了。最经典的是Sobel运算,它是以一个叫索贝尔的人的名字命名的。

Sobel运算就像我给你们看的上面的图片一样。但不是 \frac{1}{2} 和 -\frac{1}{2},它很奇怪的是它在乘以\frac{1}{8}

可以看到,它不仅是-2 +2 ,然后除以4得到相同的值。如图:

但它在我上面的行上也有-1  +1 ,在我下面的行上也有-1  +1 。如图:

(还记得我们之前说过的吗?我们假设我们的图像是局部的这种平滑,它们的变化相似吗?)

这里的想法:如果我要计算一个像素点的导数,我不会只看左边,右边,还要附近。

然后要使它标准化,你需要把它除以8。

MATLAB有一个内建函数叫做imgradientxy。他们说,我们可以用这个函数来计算梯度吗?

因为这是一个更高级的问题集的一部分而且他们已经做了梯度,我说当然。

突然间,人们有了各种各样的问题。原因是,如果你查imgradientxy,它会告诉你它默认应用了Sobel运算。

这是Sobel运算。看起来不错,但你知道吗? 它不除以8。(也就是不标准化)

所以他们所有的梯度被缩放了8倍,它把整个班级都搞砸了。

现在我们告诉他们你可以使用imgradientxy,但你最好除以8。

顺便说一下,y也在这里,在这里y是正向上的。如图:

那么Sobel梯度就是由Sx和Sy的应用组成来得到这些值。

大小就是各自的平方和的平方根。

我应该说gx是Sx的应用,gy是Sy的应用。如图:

大小就是我们之前做的。

这是arctan2,为了得到梯度,我们讨论过的atan2。如图:

这是一个古老的例子。

我知道它很古老,因为它是X窗口,甚至比你们大多数人出生的时间还要早。

这里是一个梯度,所以你只需应用Sobel算子,取平方和的平方根。

顺便说一下,你可以取临界值。如图:

你会注意到两件事。

一,它不是一个可怕的边缘图像;

二,它不是一个伟大的边缘图像;

我们可以在一定程度上要做到这一点。

Matlab梯度(Sobel)实战

有很多著名的边缘运算。

这是Sobel、Prewitt和Roberts,你们可以看到他们用了不同的方法。

实际上,在Matlab中有一个很酷的小函数叫做fspecial,它会根据你的名字为你做过滤器,

可能只在imfilter工具箱里或者基本的Matlab中。但是你可以给它高斯函数,你可以给它一些东西,你可以给它Sobel。

>> filt = fspecial('sobel');

如果你给它Sobel,它会做的是它会回复这个运算。如图:

在这种情况下,顺便说一下,在Matlab中把所有东西都翻倍,如果我把它应用到某个图像上。如下:

>> outim = imfilter(double(im), filt);

这是我的图像的两倍,我应用滤镜,然后我显示它,我使用一个灰色的颜色。如下:

>> imagesc(outim);
>> colormap gray;

运行代码,如下:

你可以看到它给了我一个梯度图像,这是 y 梯度,它还会返回 x 梯度。

小测验:

最好使用梯度计算是哪一种?

A、选择卷积,因为这是建模过滤的正确方法,所以你不会得到轻率的结果。

B、选择相关性,因为比较容易,知道哪个方向是导数的计算方向。

C、都可以。

D、因为我可以写一个for循环它会计算导数。

这是一个很困难的问题。答案是B或者C。

只要你知道发生了什么,你可以做任何你想做的事,当这种情况下就是C。

所以我认为当你做梯度过滤时,做相关性可能对你更好。

顺便说一下,在过去,我们在Matlab中需要明确地调用相关或卷积。

现在我们倾向于使用imfilter,正如我们之前讨论过的。imfilter过滤器默认做相关。


——学会编写自己的代码,才能练出真功夫。

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