在SciPy.ndimage中应用Sobel滤波器

Question

我正在尝试应用SciPy.ndimage中的Sobel运算符，并复制Wikipedia上显示的结果，但图像非常不同。

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维基百科上的结果显示了更明显的边缘。

下面列出了我正在使用的代码。这段代码可以修改成与维基百科上的结果一致吗？维基百科的原始图片和结果图片都附在下面。

import numpy as np
from PIL import Image
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.ndimage import filters


# Images from https://en.wikipedia.org/wiki/Sobel_operator
im_original = np.array(Image.open('Valve_original_(1).PNG').convert('L'))
im_sobel = np.array(Image.open('Valve_sobel_(3).PNG').convert('L'))

# Construct two ndarrays of same size as the input image
imx = np.zeros(im_original.shape)
imy = np.zeros(im_original.shape)

# Run the Sobel operator
# See https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.ndimage.sobel.html
filters.sobel(im_original,1,imx,cval=0.0)  # axis 1 is x
filters.sobel(im_original,0,imy, cval=0.0) # axis 0 is y

magnitude = np.sqrt(imx**2+imy**2)

# Construct the plot

fig = plt.figure(figsize=(10,8))

ax1 = fig.add_subplot(221)
ax1.set_title('Original (Wikipedia)')
ax1.axis('off')
ax1.imshow(im_original, cmap='gray')

ax2 = fig.add_subplot(222)
ax2.set_title('Sobel operator - as shown on Wikipedia')
ax2.axis('off')
ax2.imshow(im_sobel, cmap='gray')

ax3 = fig.add_subplot(224)
ax3.set_title('Sobel operator - from scipy.ndimage')
ax3.axis('off')
ax3.imshow(magnitude, cmap='gray')

plt.savefig('sobel.png')
plt.show()

图片

原图: Valve_original_(1).PNG

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维基百科上显示的结果: Valve_sobel_(3).PNG

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Answer 1

为了解决这个问题，我根据上面的评论发布了一个答案。

在Wikipedia上显示的蒸汽机的索贝尔滤波图像已经以一些未指定的附加方式进行了处理，因此无法完全复制。最有可能的情况是，原始RGB图像首先转换为灰度，然后被钳制。

查看从SciPy.ndiamage获得的Sobel滤波图像的强度直方图，见下图，大多数像素集中在强度3.5附近。应用钳制值50产生的图像更接近于维基百科页面上显示的图像。

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