笔记来源视频：https://www.bilibili.com/medialist/play/ml119832322/BV1Q54y1z7kz
卷积应用-图像边缘提取
边缘是什么：像素值发生跃迁的地方，是图像的显著特征之一，在图像特征提取、对象检测、模式识别等方面都有重要的作用。
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如何捕捉/提取边缘：对图像求它的一阶导数。
delta=f(x)-f(x-1),delta越大，说明像素在x方向变化越大，边缘信号越强。
Sobel算子
是离散微分算子（discrete differentiation operator),用来计算图像灰度的近似梯度。
Soble算子功能集合高斯平滑和微分求导。
又被称为一阶微分算子，求导算子，在水平和垂直两个方向上求导，得到图像X方法与Y方向梯度图像。
image.png
- 求取导数的近似值，kernel=3时不是很准确，OpenCV使用改进版本Scharr函数，算子如下：
image.png
API说明cv::Scharr
x cv::Scharr(InputArray Src,//输入图像
OutputArray dst,//输出图像，大小与输入图像一致
int depth,//输出图像深度
int dx,//x方向，几阶导数
int dy,//Y方向，几阶导数
double scale=1,
double delta=0,
int borderType=BORDER_DEFAULT)
其他API：
GaussianBlur(src,dst,Size(3,3),0,0,BORDER_DEFAULT);
cvtColor(src,gray,COLOR_RGB2GRAY);
addWeighted(A,0.5,B,0.5,0,AB);
converScaleAbs(A,B) //计算图像A的像素绝对值，输出到图像B
image.png
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace cv;
int main(int argc, char** argv) {
Mat src, dst;
src = imread("E:/opencv/zzz/hbz.jpg");
if (!src.data) {
printf("could not load image...\n");
return -1;
}
char INPUT_TITLE[] = "input image";
char OUTPUT_TITLE[] = "sobel-demo";
namedWindow(INPUT_TITLE, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
namedWindow(OUTPUT_TITLE, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow(INPUT_TITLE, src);
Mat gray_src;
GaussianBlur(src, dst, Size(3, 3), 0, 0);
cvtColor(dst, gray_src, CV_BGR2GRAY);
imshow("gray image", gray_src);
Mat xgrad, ygrad;
Scharr(gray_src, xgrad, CV_16S, 1, 0);
Scharr(gray_src, ygrad, CV_16S, 0, 1);
// Sobel(gray_src, xgrad, CV_16S, 1, 0, 3);
// Sobel(gray_src, ygrad, CV_16S, 0, 1, 3);
convertScaleAbs(xgrad, xgrad);
convertScaleAbs(ygrad, ygrad);
imshow("xgrad", xgrad);
imshow("ygrad", ygrad);
Mat xygrad = Mat(xgrad.size(), xgrad.type());
printf("type : %d\n", xgrad.type());
int width = xgrad.cols;
int height = ygrad.rows;
for (int row = 0; row < height; row++) {
for (int col = 0; col < width; col++) {
int xg = xgrad.at<uchar>(row, col);
int yg = ygrad.at<uchar>(row, col);
int xy = xg + yg;
xygrad.at<uchar>(row, col) = saturate_cast<uchar>(xy);
}
}
//addWeighted(xgrad, 0.5, ygrad, 0.5, 0, xygrad);
imshow(OUTPUT_TITLE, xygrad);
waitKey(0);
return 0;
}
