Методы Обнаружения Края - PullRequest
       17

Методы Обнаружения Края

10 голосов
/ 19 декабря 2010

Кто-нибудь знает, в чем различия между операторами Prewitt, Sobel и Laplacian в алгоритмах обнаружения ребер?

Некоторые лучше других?

Используются ли разные операторы в разных ситуациях?

1 Ответ

18 голосов
/ 19 декабря 2010

Оператор Лапласа является производным оператором 2-го порядка, два других являются производными операторами 1-го порядка, поэтому они используются в различных ситуациях. Собел / Prewitt измеряют наклон, в то время как лапласиан измеряет изменение наклона.

Примеры:

Если у вас есть сигнал с постоянным наклоном (градиент):

Gradient signal: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1-й производный фильтр (Sobel / Prewitt) будет измерять наклон, поэтому отклик фильтра равен

Sobel result:      2 2 2 2 2 2 2 

Результат фильтра Лапасса для этого сигнала равен 0, поскольку наклон постоянен.

Пример 2. Если у вас есть сигнал границы:

Edge:            0 0 0 0 1 1 1 1 

Результат фильтра sobel имеет один пик; знак вершины зависит от направления края:

Sobel result:    0 0 0 1 1 0 0 0

Фильтр Лапласа производит два пика; расположение края соответствует результату пересечения нуля фильтра Лапласа:

Laplace result:  0 0 0 1 -1 0 0 0

Так что, если вы хотите знать направление и край, вы должны использовать производный фильтр 1-го порядка. Кроме того, фильтр Лапласа более чувствителен к шуму, чем Собел или Превитт.

С другой стороны, фильтры Собеля и Преуитта очень похожи и используются для тех же целей. Важные различия между производными фильтрами 1-го порядка:

  • Чувствительность к шуму
  • Анизотропия: в идеале, результаты фильтра для X / Y должны быть пропорциональны sinα и cosα , где α - угол градиента и сумма два квадрата должны быть одинаковыми для каждого угла.
  • Поведение в углах

Эти свойства могут быть измерены с помощью искусственных тестовых изображений (например, знаменитые тестовые таблицы Jähne , найденные в "Обработка изображений" Берна Йене ). К сожалению, в этой книге я ничего не нашел об операторе Prewitt, поэтому вам придется проводить свои собственные эксперименты.

В конце концов, между этими свойствами всегда есть компромисс, и какое из них важнее, зависит от приложения.

...