Question

我在使用Sobel算子进行边缘检测时遇到问题：它会产生太多的假边缘，效果如下图所示。我正在使用3x3 sobel算子 - 首先提取垂直然后水平，最终输出是每个滤波器输出的幅度。合成图像上的边缘被正确地提取，但是即使通过应用模糊或中值滤波器对图像进行预处理，自然图像也会产生太多的假边缘或“噪声”。可能是什么原因造成的？它是实现问题（然后：为什么合成图像很好？）或者我需要做更多的预处理？

原始
orig

输出：
out

代码：

void imageOp::filter(image8* image, int maskSize, int16_t *mask)
{
    if((image == NULL) || (maskSize/2 == 0) || maskSize < 1)
    {
        if(image == NULL)
        {
            printf("filter: image pointer == NULL \n");
        }
        else if(maskSize < 1)
        {
            printf("filter: maskSize must be greater than 1\n");
        }
        else
        {
            printf("filter: maskSize must be odd number\n");
        }
        return;
    }

    image8* fImage = new image8(image->getHeight(), image->getWidth());
    uint16_t sum = 0;
    int d = maskSize/2;
    int ty, tx;

    for(int x = 0; x < image->getHeight(); x++)         //
    {                                                   // loop over image
        for(int y = 0; y < image->getWidth(); y++)      // 
        {
            for(int xm = -d; xm <= d; xm++)
            {
                for(int ym = -d; ym <= d; ym++)
                {
                    ty = y + ym;
                    if(ty < 0)  // edge conditions
                    {
                        ty = (-1)*ym - 1;
                    }
                    else if(ty >= image->getWidth())
                    {
                        ty = image->getWidth() - ym;
                    }

                    tx = x + xm;
                    if(tx < 0)  // edge conditions
                    {
                        tx = (-1)*xm - 1;
                    }
                    else if(tx >= image->getHeight())
                    {
                        tx = image->getHeight() - xm;
                    }

                    sum += image->img[tx][ty] * mask[((xm+d)*maskSize) + ym + d];
                }
            }

            if(sum > 255)
            {
                fImage->img[x][y] = 255;
            }
            else if(sum < 0)
            {
                fImage->img[x][y] = 0;
            }
            else
            {
                fImage->img[x][y] = (uint8_t)sum;
            }
            sum = 0;
        }
    }


    for(int x = 0; x < image->getHeight(); x++)
    {
        for(int y = 0; y < image->getWidth(); y++)
        {
            image->img[x][y] = fImage->img[x][y];
        }
    }

    delete fImage;
}

Answer 1

这似乎是由于代码中某处出现了数学错误。要继续我的评论，这是我通过Sobel算子运行图像时得到的结果（边缘强度由输出图像的亮度表示）：

Image after Sobel operator

我使用了一个GLSL片段着色器来产生这个：

 precision mediump float;

 varying vec2 textureCoordinate;
 varying vec2 leftTextureCoordinate;
 varying vec2 rightTextureCoordinate;

 varying vec2 topTextureCoordinate;
 varying vec2 topLeftTextureCoordinate;
 varying vec2 topRightTextureCoordinate;

 varying vec2 bottomTextureCoordinate;
 varying vec2 bottomLeftTextureCoordinate;
 varying vec2 bottomRightTextureCoordinate;

 uniform sampler2D inputImageTexture;

 void main()
 {
    float bottomLeftIntensity = texture2D(inputImageTexture, bottomLeftTextureCoordinate).r;
    float topRightIntensity = texture2D(inputImageTexture, topRightTextureCoordinate).r;
    float topLeftIntensity = texture2D(inputImageTexture, topLeftTextureCoordinate).r;
    float bottomRightIntensity = texture2D(inputImageTexture, bottomRightTextureCoordinate).r;
    float leftIntensity = texture2D(inputImageTexture, leftTextureCoordinate).r;
    float rightIntensity = texture2D(inputImageTexture, rightTextureCoordinate).r;
    float bottomIntensity = texture2D(inputImageTexture, bottomTextureCoordinate).r;
    float topIntensity = texture2D(inputImageTexture, topTextureCoordinate).r;
    float h = -topLeftIntensity - 2.0 * topIntensity - topRightIntensity + bottomLeftIntensity + 2.0 * bottomIntensity + bottomRightIntensity;
    float v = -bottomLeftIntensity - 2.0 * leftIntensity - topLeftIntensity + bottomRightIntensity + 2.0 * rightIntensity + topRightIntensity;

    float mag = length(vec2(h, v));

    gl_FragColor = vec4(vec3(mag), 1.0);

您没有显示您的掩码值，我假设它包含Sobel内核。在上面的代码中，我硬编码了针对3x3 Sobel内核中每个像素的红色通道执行的计算。这纯粹是为了我平台上的性能。

我的代码中没有注意到的一件事（再次，我可能会错过它，就像我将总和设置回0一样）是确定Sobel算子的两个部分的向量的大小。我希望在那里看到一个平方根操作，如果存在的话。

索贝尔算子 - 假边缘自然图像

1 个答案: