图像梯度与几种算子

"滤波器"也可以称为"卷积核","掩膜","算子"等。

1、Sobel算子

Sobel算子是一个3×3的卷积核,利用局部差分寻找边缘,计算得到梯度的近似值。x和y方向的Sobel算子分别为:

梯度有方向,对于一个图像,可以通过Sobel算子分别计算水平方向和垂直方向的偏导数的近似值。

计算水平方向偏导数的近似值

设原图像大小为,水平方向偏导数为:

计算像素点P5的梯度,需要利用邻域内的像素点,公式为:

即用像素点P5右侧像素值减去左侧像素值,距离P5近的点权重较大,为2;距离P5远的点权重较小,为1。

计算垂直方向偏导数的近似值

设原图像大小为,垂直方向偏导数为:

计算像素点P5的梯度,需要利用邻域内的像素点,公式为:

即用像素点P5下一行的像素值减去上一行的像素值,距离P5近的点权重较大,为2;距离P5远的点权重较小,为1。

2、Scharr算子

x和y方向的Scharr算子分别为:

Sobel算子与Scharr算子比较:Sobel算子的缺点是,当结构较小是,精确度不高,Scharr算子具有更高的精度。

3、Roberts算子

当图像边缘接近于正45°或负45°时,该算法处理效果更理想。其缺点是对边缘的定位不太准确,提取的边缘线条较粗。正45°和负45°方向的Roberts算子分别为:

4、Laplacian算子

Laplacian算子是一种二阶导数算子,具有旋转不变性,可以满足不同方向的边缘检测要求。通常其算子的系数之和需要为0。

例如,一个3×3的Laplacian算子如下:

对原图像使用Laplacian算子:

计算P5的近似导数值,如下:

相关推荐
米饭是菜qy1 分钟前
深度学习Transformer详细介绍
人工智能·深度学习·transformer
智码看视界4 分钟前
深度学习:生成对抗网络 GAN 原理与图像生成应用
深度学习·生成对抗网络·gan·wgan·图像生成·dcgan·stylegan
eric-sjq8 分钟前
小思框架 · 30M 级长上下文新架构对比技术报告
人工智能·python·深度学习·语言模型
Kari1111 分钟前
Dify vs Coze开源版:企业级AI应用平台对比
人工智能·开源
AI视频工具指南13 分钟前
AI视频的声音和画面怎么配合?先分清谁在传递信息
人工智能·aigc·音视频
云析赢指标公式网417 分钟前
指标开发笔记|主图搭配双副图成套指标逻辑拆解
人工智能·笔记
奈落2424 分钟前
连错一个端口,Agent就“看不见”工具:从 n8n 的8种AI连接类型到 Dify 的插件审批复用,平台设计里的“隐形接线规则”怎么读
人工智能·agent·ai 编程
这是谁的博客?25 分钟前
AI 加速器 RTL 数字系统设计深度解析:从 MAC 阵列 Verilog 实现到时序收敛与时钟功耗的芯片落地全链路
人工智能·macos·ai·verilog·数字ic设计·ai芯片·rtl
无所畏俱的老尹26 分钟前
OpenAI 等支持 robots.txt 共享 AI 训练偏好信号:policy token 一次声明多厂商,落地仍待实现
人工智能·深度学习·机器学习·aigc
zhangfeng113329 分钟前
用世界模型做AI制药:扰动之心发布虚拟细胞推演模型AlphaCell 1.0 Pr
人工智能·ai药物