Sobel边缘检测，边缘定位

Question

我实现了一个Sobel边缘检测器，并提出了一些关于计算边缘方向的问题。

在做了sobel核卷积之后，我用这个函数来计算边缘强度。

Gxy = sqrt( pow(Gx，2) + pow(Gy,2) )

其中Gx是sobel核在X方向上卷积的和，Gy是sobel核在Y方向上卷积的和。(注意，在X和Y方向上的sobel核是不同的核)

Y内核：

• 1 2 1
• 0 0 0
• -1 -2 -1

X内核：

• -1 0 1
• -2 0 2
• -1 0 1

当我试图计算边缘方向(θ以度数表示)时，我使用以下规则：

• 如果Gy == 0和Gx == 0，则θ=0
• 如果Gy = 0，Gx == 0，则θ= 90
• 否则，θ= (arctan( Gy / Gx )* 180) / PI

我所有的文档都告诉我，角度应该是>0和< 360，并且我继续得到负值方向的边。在计算θ或卷积时，我是否做错了什么？或者我应该把360或180加到负θ值上呢？

提前谢谢，

Answer 1

很难精确地回答你的问题，因为你没有确切地提到你是如何计算拱形函数的。

例如，如果您使用的是标准图书馆的atan函数，那么负角度是预期的。

此外，您还会注意到，带有单个参数的atan只能在第一象限和第四象限中返回值(例如，在使用度数时，可以返回tan 45 == tan 225 )。

如果您真的希望在四个象限中有一个角度(您真的应该问问自己，这对您的应用程序是否重要)，那么请看一下atan2。

Answer 2

如果使用的是OpenCV，则C++可以执行以下操作：

    Mat gray = some grayscale image;

计算x/y轴上的边缘梯度

    Mat dx(gray.rows, gray.cols, CV_16SC1);
    Mat dy(gray.rows, gray.cols, CV_16SC1);
    int aperture_size=3;
    Sobel(gray, dx, CV_32FC1, 1, 0, aperture_size, 1, 0, BORDER_REPLICATE);
    Sobel(gray, dy, CV_32FC1, 0, 1, aperture_size, 1, 0, BORDER_REPLICATE);

用OpenCV的cartToPolar计算角度和震级

    Mat Mag(gray.size(), CV_32FC1);
    Mat Angle(gray.size(), CV_32FC1);
    cartToPolar(dx, dy, Mag, Angle, true);