索贝尔运营商&使用WriteableBitmapEx进行卷积

时间:2013-02-12 15:48:03

标签: c# edge-detection writeablebitmap writeablebitmapex

所以我在Windows RT上使用WriteableBitmapEx作为应用程序。我正在尝试使用sobel算子在图像上实现边缘检测。我已经使用.Convolute()成功地将用于x和y检测的两个内核应用到图像上,但是现在我卡住了将两个图像添加到一个。 问题是,两个图像的所有像素似乎都具有透明度值0(因此ARGB中的A)。我可以自己显示两个图像而没有问题,但添加它们只给我一张黑色图片。 所以我的问题是:

  • 为什么卷积后每个像素的透明度设置为0?
  • 为什么我仍然可以显示图像而不是全黑?
  • 添加两张图片时为什么会黑?
  • 是否有更好的方法来合并两张图片? Blit unfortunatley似乎不支持这种像素添加。但ForEach确实很慢......

对于校验,这是我目前为止的代码。我可以显示wbmpY和wbmpX,但是finalbmp是完全黑色的。

    public int[,] sobelY = new int[3, 3] { { 1, 2, 1 }, { 0, 0, 0 }, { -1, -2, -1 } };
    public int[,] sobelX = new int[3, 3] { { -1, 0, 1 }, { -2, 0, 2 }, { -1, 0, 1 } };

    public void trim(WriteableBitmap wbmp)
    {
        var graybmp = wbmp.Clone();
        graybmp.ForEach(toGrayscale);

        var wbmpY = graybmp.Clone();
        var wbmpX = graybmp.Clone();

        wbmpY = wbmpY.Convolute(sobelY, 1, 0);
        wbmpX = wbmpX.Convolute(sobelX, 1, 0);

        var finalbmp = combineSobel(wbmpX, wbmpY);           
     }

    public WriteableBitmap combineSobel(WriteableBitmap img, WriteableBitmap img2)
    {
        int height = img.PixelHeight;
        int width = img.PixelWidth;
        WriteableBitmap result = img.Clone();
        for (int x = 0; x < width; x++)
        {
            for (int y = 0; y < height; y++)
            {
                Color imgColor = img.GetPixel(x, y);
                Color img2Color = img2.GetPixel(x, y);
                Color newColor = Color.FromArgb(
                    Math.Min((byte)Math.Sqrt(Math.Pow(imgColor.A, 2) + Math.Pow(img2Color.A, 2)), (byte)255),
                    Math.Min((byte)Math.Sqrt(Math.Pow(imgColor.R, 2) + Math.Pow(img2Color.R, 2)), (byte)255),
                    Math.Min((byte)Math.Sqrt(Math.Pow(imgColor.G, 2) + Math.Pow(img2Color.G, 2)), (byte)255),
                    Math.Min((byte)Math.Sqrt(Math.Pow(imgColor.B, 2) + Math.Pow(img2Color.B, 2)), (byte)255)
                );

                result.SetPixel(x, y, newColor);
            }
        }
        return result;
    }

3 个答案:

答案 0 :(得分:2)

卷积应用于所有可用频道。不仅处理红色,绿色和蓝色(在这种情况下是你想要的),还有alpha通道。这导致alpha值为零(100%透明)。请考虑以下示例:

1 0 -1      255 255 255
2 0 -2 over 255 255 255
1 0 -1      255 255 255
1*255 0*255 -1*255   255 0 -255
2*255 0*255 -2*255 = 510 0 -510
1*255 0*255 -1*255   255 0 -255

2*255 + 510 + 3*0 - 2*255 - 510 = 0 for all pixels

从技术上讲,一切都很好,它没有检测到alpha通道上的任何边缘。但从功能上来说,这不是你想要的。如果不希望出现这种情况,您可以跳过处理Alpha通道(如果源允许)或者之后将alpha重置为255。

我将推测将在屏幕上显示的黑色图像,因为我没有使用过的技术的经验。许多框架首先将图像重置为纯色(假设在这种情况下它是黑色的)。这是必需的,以便在处理透明图像(或部分图像)时,前一个图像不会渗透。将复杂(透明)图像添加到此纯色将产生相同的纯色。因此,图像将全部显示为黑色。

注意:combineSobel使用所有通道,但由于它之前已转换为灰度,您可能希望优化颜色的创建。

答案 1 :(得分:1)

  

是否有更好的方法来合并两个图像? Blit unfortunatley似乎不支持这种&gt;像素添加。但ForEach确实很慢......

出于这个原因你应该使用不安全的代码,请查看:Why is my unsafe code block slower than my safe code?

作为速度问题,请考虑为每个像素调用16个函数(4xMath.Min,4xMath.Pow,4xMath.Sqrt)。这是一个巨大的开销。

像素值的范围为[0,255] Math.Pow([0,255],2)+ Mat.Pow([0,255],2)得到[0,2 * Math.Pow(255,2)] =&gt;的范围。 [0130 050] 我会构建一个这样的查找表:

byte[] LUT4Sqrt = new byte[130051];

for (int i = 0; i < 130051; i++)
{
    LUT4Sqrt[i] = (byte)(Math.Sqrt(i));
}

也可以制作Math.Pow的查找表。

答案 2 :(得分:0)

您的代码中存在两个问题:

1)我试过并且旋转方法对我不起作用 - 它只是创建一个空图像。我想这不是你的错。当你合并2个空图像时,你会得到空图像。

2)您的联合收割机实施存在一个小问题。您可以将透明度设置为255而不使用sqrt计算,就像在r,g,b

上一样

希望这会有所帮助