opencv的学习笔记5

 总结原博文中的一些边缘检测算子和滤波器。(Canny算子,  Sobel算子,  Laplace算子以及Scharr滤波器)

 首先,一般的边缘检测包括三个步骤:

1)滤波:边缘检测的算法主要是基于图像强度的一阶和二阶导数,但导数通常对噪声很敏感,因此必须采用滤波器来改善与噪声有关的边缘检测器的性能。常见的滤波方法主要有高斯滤波

 2)增强:增强边缘的基础是确定图像各点邻域强度的变化值。增强算法可以将图像灰度点邻域强度值有显著变化的点凸显出来。在具体编程实现时,可通过计算梯度幅值来确定。

 3)检测:经过增强的图像,往往邻域中有很多点的梯度值比较大,而在特定的应用中,这些点并不是我们要找的边缘点,所以应该采用某种方法来对这些点进行取舍。实际工程中,常用的方法是通过阈值化方法来检测。

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1.Canny算子:

void Canny(InputArray image,   OutputArray edges,    double threshold1,   double threshold2,   int apertureSize=3,   bool L2gradient=false )

  • 第一个参数,InputArray类型的image,输入图像,即源图像,填Mat类的对象即可,且需为单通道8位图像。
  • 第二个参数,OutputArray类型的edges,输出的边缘图,需要和源图片有一样的尺寸和类型。
  • 第三个参数,double类型的threshold1,第一个滞后性阈值。
  • 第四个参数,double类型的threshold2,第二个滞后性阈值。
  • 第五个参数,int类型的apertureSize,表示应用Sobel算子的孔径大小,其有默认值3。
  • 第六个参数,bool类型的L2gradient,一个计算图像梯度幅值的标识,有默认值false。

需要注意的是,这个函数阈值1和阈值2两者的小者用于边缘连接,而大者用来控制强边缘的初始段,推荐的高低阈值比在2:1到3:1之间。

//载入原始图
       Mat src = imread("1.jpg");
//工程目录下应该有一张名为1.jpg的素材图
       Canny(src, src, 3, 9,3 );
       imshow("【效果图】Canny边缘检测", src);  

2.Sobel算子:

void Sobel (  InputArray src,   OutputArray dst,    int ddepth,    int dx,    int dy,    int ksize=3,   double scale=1,   double delta=0,   int borderType=BORDER_DEFAULT );

  • 第一个参数,InputArray 类型的src,为输入图像,填Mat类型即可。
  • 第二个参数,OutputArray类型的dst,即目标图像,函数的输出参数,需要和源图片有一样的尺寸和类型。
  • 第三个参数,int类型的ddepth,输出图像的深度,支持如下src.depth()和ddepth的组合:
  1. 若src.depth() = CV_8U, 取ddepth =-1/CV_16S/CV_32F/CV_64F
  2. 若src.depth() = CV_16U/CV_16S, 取ddepth =-1/CV_32F/CV_64F
  3. 若src.depth() = CV_32F, 取ddepth =-1/CV_32F/CV_64F
  4. 若src.depth() = CV_64F, 取ddepth = -1/CV_64F
  • 第四个参数,int类型dx,x 方向上的差分阶数。
  • 第五个参数,int类型dy,y方向上的差分阶数。
  • 第六个参数,int类型ksize,有默认值3,表示Sobel核的大小;必须取1,3,5或7。
  • 第七个参数,double类型的scale,计算导数值时可选的缩放因子,默认值是1,表示默认情况下是没有应用缩放的。我们可以在文档中查阅getDerivKernels的相关介绍,来得到这个参数的更多信息。
  • 第八个参数,double类型的delta,表示在结果存入目标图(第二个参数dst)之前可选的delta值,有默认值0。
  • 第九个参数, int类型的borderType,我们的老朋友了(万年是最后一个参数),边界模式,默认值为BORDER_DEFAULT。这个参数可以在官方文档中borderInterpolate处得到更详细的信息。

3. Laplace算子:

void Laplacian(InputArray src,  OutputArray dst,   int ddepth,   int ksize=1,  double scale=1,  double delta=0,  intborderType=BORDER_DEFAULT );

  • 第一个参数,InputArray类型的image,输入图像,即源图像,填Mat类的对象即可,且需为单通道8位图像。
  • 第二个参数,OutputArray类型的edges,输出的边缘图,需要和源图片有一样的尺寸和通道数。
  • 第三个参数,int类型的ddept,目标图像的深度。
  • 第四个参数,int类型的ksize,用于计算二阶导数的滤波器的孔径尺寸,大小必须为正奇数,且有默认值1。
  • 第五个参数,double类型的scale,计算拉普拉斯值的时候可选的比例因子,有默认值1。
  • 第六个参数,double类型的delta,表示在结果存入目标图(第二个参数dst)之前可选的delta值,有默认值0。
  • 第七个参数, int类型的borderType,边界模式,默认值为BORDER_DEFAULT。这个参数可以在官方文档中borderInterpolate()处得到更详细的信息。

4.Scharr滤波器:

scharr一般我就直接称它为滤波器,而不是算子。上文我们已经讲到,它在OpenCV中主要是配合Sobel算子的运算而存在的,一个万年备胎。

void Scharr(  InputArray src,   OutputArray dst,     int ddepth,     int dx,    int dy,     double scale=1,     double delta=0,  intborderType=BORDER_DEFAULT )

  • 第一个参数,InputArray 类型的src,为输入图像,填Mat类型即可。
  • 第二个参数,OutputArray类型的dst,即目标图像,函数的输出参数,需要和源图片有一样的尺寸和类型。
  • 第三个参数,int类型的ddepth,输出图像的深度,支持如下src.depth()和ddepth的组合:
    • 若src.depth() = CV_8U, 取ddepth =-1/CV_16S/CV_32F/CV_64F
    • 若src.depth() = CV_16U/CV_16S, 取ddepth =-1/CV_32F/CV_64F
    • 若src.depth() = CV_32F, 取ddepth =-1/CV_32F/CV_64F
    • 若src.depth() = CV_64F, 取ddepth = -1/CV_64F
  • 第四个参数,int类型dx,x方向上的差分阶数。
  • 第五个参数,int类型dy,y方向上的差分阶数。
  • 第六个参数,double类型的scale,计算导数值时可选的缩放因子,默认值是1,表示默认情况下是没有应用缩放的。我们可以在文档中查阅getDerivKernels的相关介绍,来得到这个参数的更多信息。
  • 第七个参数,double类型的delta,表示在结果存入目标图(第二个参数dst)之前可选的delta值,有默认值0。
  • 第八个参数, int类型的borderType,我们的老朋友了(万年是最后一个参数),边界模式,默认值为BORDER_DEFAULT。这个参数可以在官方文档中borderInterpolate处得到更详细的信息。
时间: 2024-10-11 00:29:15

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