第13章图像处理之Harris角点检测算法（二）

三、例程源码

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import numpy as np
import cv2 as cv

def harris(image):
    blockSize = 2
    apertureSize = 3
    k = 0.04

    gray = cv.cvtColor(image, cv.COLOR_BGR2GRAY)
    dst = cv.cornerHarris(gray, blockSize, apertureSize, k)

    dst_norm = np.empty(dst.shape, dtype=np.float32)
    cv.normalize(dst, dst_norm, alpha=0, beta=255, norm_type=cv.NORM_MINMAX)

    for i in range(dst_norm.shape[0]):
        for j in range(dst_norm.shape[1]):
            if int(dst_norm[i, j]) > 120:
                cv.circle(image, (j, i), 2, (0, 255, 0), 2)
    return image

src = cv.imread("test.jpg")
result = harris(src)
cv.imshow('result', result)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

3.1 cornerHarris

函数原型：dst = cv2.cornerHarris(src, blockSize, ksize, k)

参数说明：

src：输入灰度图像，必须是单通道8位或浮点型
blockSize：邻域窗口大小，决定在多大区域内寻找角点
ksize：Sobel算子的核大小，通常设为3
k：Harris检测方程的自由参数，推荐范围 $0.04, 0.06$ ‌

返回值：

dst是返回结果，它是一个numpy.ndarray对象，大小和src相同，每一个数组元素对应一个像素点，其值越大，对应像素点是角的概率越大。

3.2 Sobel算子

Sobel算子是一种常用的边缘检测算法，用于计算图像的梯度，以识别图像中的边缘和结构。它通过在空间域上进行卷积运算，有效提取出图像的边缘信息，尤其适合于检测水平和垂直方向的边缘

Sobel算子使用两个3×3的卷积核（也称为滤波器），分别用于检测水平方向和垂直方向的边缘。这两个卷积核如下：

Sobel核的大小，必须是1，3，5或7

3.3 normalize

OpenCV的cv::normalize()函数用于对数组或图像进行归一化处理，支持范围归一化和范数归一化两种模式。归一化选择的数学公式类型有：

NORM_MINMAX: 数组的数值被平移或缩放到一个指定的范围，线性归一化。
NORM_INF: 归一化数组的（切比雪夫距离）L∞范数（绝对值的最大值）
NORM_L1 : 归一化数组的（曼哈顿距离）L1-范数（绝对值的和）
NORM_L2: 归一化数组的（欧几里德距离）L2-范数

void cv::normalize(InputArray src, InputOutputArray dst, double alpha=1, double beta=0, int norm_type=NORM_L2, int dtype=-1, InputArray mask=noArray())

src：输入数组或图像。
dst：输出数组，与src形状一致。
alpha：归一化目标值或范围下限（范围归一化时为下界）。
beta：仅在范围归一化时使用，为范围上限。
norm_type：归一化类型，支持NORM_L1、NORM_L2、NORM_INF、NORM_MINMAX。
dtype：输出数据类型，若为-1则与输入一致。
mask：可选掩码，指定感兴趣区域。

3.4 circle

cv::circle() 是 OpenCV 提供的一个函数，用于在图像上绘制圆形。它非常适用于在图像处理任务中标记特定的点或区域。这个函数具有多种参数，允许你根据需要控制圆的颜色、位置、半径和边界厚度。

void cv::circle(InputOutputArray img, Point center, int radius, const Scalar& color, int thickness = 1, int lineType = LINE_8, int shift = 0)

img (InputOutputArray):
输入/输出图像。在此图像上绘制圆形。图像可以是灰度图像或彩色图像。
center (Point): 圆心的坐标，用 cv::Point(x, y) 表示。x 和 y 是圆心的像素坐标。
radius (int): 圆的半径，以像素为单位。
color (Scalar):圆的颜色。
对于彩色图像，颜色通过 cv::Scalar(blue, green, red) 定义，注意顺序为 BGR。
对于灰度图像，颜色为单个强度值，如 cv::Scalar(255) 表示白色。
thickness (int, 默认值 = 1):圆的边界厚度。
如果 thickness 为正数，则表示边界线的厚度。
如果 thickness = FILLED (-1)，圆将被填充。
lineType (int, 默认值 = LINE_8):线条的类型，可以是以下选项之一：
LINE_8：8-connected 线条 (默认值)。
LINE_4：4-connected 线条。
LINE_AA：抗锯齿线条（更平滑的圆）。
shift (int, 默认值 = 0):圆心坐标和半径的小数位精度（位移）。默认值 0 表示整数精度。