图像处理：Sobel滤镜的结果原来是灰色而不是黑白？

Question

我正在尝试自己实施Sobel过滤器。

我获得的结果看起来与此类似（灰色）：

但不是这样（黑白渐变）：

我尝试使用阈值，但感觉不正确：

有什么方法可以将灰度转换为带有渐变的黑白结果？

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以下是我使用C＃过滤图像的步骤：

1. 从文件转换位图（已经是灰度的）

2. 使用Sobel内核对每个像素进行卷积（例如水平）

   private static float[][] Sobel3x3Kernel_Horizontal() {
   
   
       return new float[][] {
           new float[]{ 1, 2, 1},
           new float[]{ 0, 0, 0 },
           new float[]{ -1, -2, -1}
       };
   
   }
   

3. 重新映射所有值以使其处于0〜255范围内（否则将出现负值或大于255的值，不能用于执行Bitmap.SetPixel（int x，int y，颜色为彩色）

4. 输出位图结果（灰度）

Answer 1

要复制您从Wikipedia链接的图像，请按照以下步骤操作：

1. 使用Sobel内核计算卷积以获得x导数dx。

2. 计算另一个卷积以获得y导数dy（对内核进行转置）。

3. 这两个导数一起形成梯度（每个像素的向量值）。通过计算sqrt(dx^2 + dy^2)确定幅度。 ^2这里表示正方形。

4. 如果要获得纯黑白结果，则将结果阈值设置为阈值；否则，通过将结果乘以某个值来缩放结果，以使显示的图像对您来说看起来不错。

请注意，您所说的“灰度图像问题” 只是将0值映射到中间灰色（您的3 ^rd 步骤），因此可以显示值。这是显示导数的正确方法，否则负值将被裁剪，因此不可见。这些负值是导​​数的重要部分。但是，此映射应仅用于显示，应始终对原始值进行进一步的计算。