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Python从0到1丨细说图像增强及运算(二)
2023-07-25 21:28:53 】 浏览:67
Tags:Python 强及运
.filter2D(grayImage, cv2.CV_16S, kernelx) y
= cv2.filter2D(grayImage, cv2.CV_16S, kernely) #转uint8 absX = cv2.convertScaleAbs(x) absY = cv2.convertScaleAbs(y) Roberts = cv2.addWeighted(absX,0.5,absY,0.5,0) #用来正常显示中文标签 plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #显示图形 titles = ['原始图像', 'Roberts算子'] images = [lenna_img, Roberts] for i in range(2): plt.subplot(1,2,i+1), plt.imshow(images[i], 'gray') plt.title(titles[i]) plt.xticks([]),plt.yticks([]) plt.show()

其运行结果如图2所示,左边为原始图像,右边为Roberts算子图像锐化提取的边缘轮廓。

三.Prewitt算子

Prewitt是一种图像边缘检测的微分算子,其原理是利用特定区域内像素灰度值产生的差分实现边缘检测。由于Prewitt算子采用3×3模板对区域内的像素值进行计算,而Robert算子的模板为2×2,故Prewitt算子的边缘检测结果在水平方向和垂直方向均比Robert算子更加明显。Prewitt算子适合用来识别噪声较多、灰度渐变的图像,其计算公式如下所示。

具体的水平和垂直方向计算公式如下所示:

Prewitt算子像素的最终计算如公式(11)所示。

在Python中,Prewitt算子的实现过程与Roberts算子比较相似。通过Numpy定义模板,再调用OpenCV的filter2D()函数实现对图像的卷积运算,最终通过convertScaleAbs()和addWeighted()函数实现边缘提取,代码如下所示:

# -*- coding: utf-8 -*-
# By:Eastmount
import cv2  
import numpy as np  
import matplotlib.pyplot as plt
#读取图像
img = cv2.imread('luo.png')
lenna_img = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2RGB)
#灰度化处理图像
grayImage = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
#Prewitt算子
kernelx = np.array([[1,1,1],[0,0,0],[-1,-1,-1]],dtype=int)
kernely = np.array([[-1,0,1],[-1,0,1],[-1,0,1]],dtype=int)
x = cv2.filter2D(grayImage, cv2.CV_16S, kernelx)
y = cv2.filter2D(grayImage, cv2.CV_16S, kernely)
#转uint8
absX = cv2.convertScaleAbs(x) 
absY = cv2.convertScaleAbs(y) 
Prewitt = cv2.addWeighted(absX,0.5,absY,0.5,0)
#用来正常显示中文标签
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']
#显示图形
titles = ['原始图像', 'Prewitt算子'] 
images = [lenna_img, Prewitt] 
for i in range(2): 
 plt.subplot(1,2,i+1), plt.imshow(images[i], 'gray') 
 plt.title(titles[i]) 
 plt.xticks([]),plt.yticks([]) 
plt.show()

最终运行结果如图3所示,左边为原始图像,右边为Prewitt算子图像锐化提取的边缘轮廓,其效果图的边缘检测结果在水平方向和垂直方向均比Robert算子更加明显。

四.总结

本文主要介绍图像锐化和边缘检测知识,详细讲解了Roberts算子和Prewitt算子,并通过小珞珞图像进行边缘轮廓提取。图像锐化和边缘提取技术可以消除图像中的噪声,提取图像信息中用来表征图像的一些变量,为图像识别提供基础。

 

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