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
yiyu071610 小时前
3分钟搞懂深度学习AI:实操篇:池化层
人工智能·深度学习
亚马逊云开发者11 小时前
5 分钟用 Amazon Bedrock 搭一个 AI Agent:从零到能干活
人工智能·agent·amazon
小兵张健11 小时前
白嫖党的至暗时期
人工智能·chatgpt·aigc
IT_陈寒13 小时前
SpringBoot项目启动慢?5个技巧让你的应用秒级响应!
前端·人工智能·后端
小徐_233314 小时前
向日葵 x AI:把远程控制封装成 MCP,让 AI 替我远程控制设备
前端·人工智能
桦说编程15 小时前
Harness Engineering — AI 时代的工程最佳实践
人工智能·架构·代码规范
老纪的技术唠嗑局15 小时前
Agent / Skills / Teams 架构演进流程及技术选型之道
人工智能·agent
该用户已不存在15 小时前
除了OpenClaw还有谁?五款安全且高效的开源AI智能体
人工智能·aigc·ai编程
机器之心15 小时前
AI发布首个全球科学家社区爆火,硅谷投资圈:科技研究领域的「谷歌地图」来了!
人工智能·openai