imgproc模块--Laplace边缘检测算子

时间:2022-12-16 14:37:18

1.目的
(1)如何使用openCV函数Laplacian实现Laplacian算子的离散模拟

2.原理
在一阶导数的极值位置,二阶导数为0。所以我们也可以用这个特点来作为检测图像边缘的方法。
imgproc模块--Laplace边缘检测算子

Laplacian算子的定义:
imgproc模块--Laplace边缘检测算子

OpenCV函数 Laplacian 实现了Laplacian算子。 实际上,由于 Laplacian使用了图像梯度,它内部调用了 Sobel 算子。Laplacian算子卷积核大小必须是奇数

3.部分代码解释
(1)Laplacian

            /*
Laplacian参数解释
src:输入图像
grad:输出图像
ddepth:输出图像的深度
kernel_size:卷积核大小(必须是奇数)
scale:计算导数时的缩放因子:scale×导数
delta:偏置,对计算结果的偏置
BORDER_DEFAULT:默认边界设置
*/
Laplacian(src, grad, ddepth, 2*kernel_size+1, scale, delta, BORDER_DEFAULT);

4.完整代码
(1)CommonInclude.h

#include<iostream>
using namespace std;
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include<opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
using namespace cv;

(2)Edge.cpp

#include "CommonInclude.h"
int edge_type = 0;
int kernel_size = 3;
int scale = 1;
int max_edge_type = 3;
int max_kernel_size = 11;
int ddepth = CV_16S;
double delta = 0;
char windowNameOrigin[] = "Origin";
char windowNameEdge[] = "Edge";
/*
0:Sobel
1:Scharr
2:laplace
3:canny
*/

Mat src, grad;
Mat gradX, gradY;
Mat absGradX, absGradY;
void EdgeDetector(int, void*){
switch(edge_type){
case(0):
//Sobel detector
/*
sobel参数解释
src:输入图像
ddepth:图像深度
x_order:x方向梯度
y_order:y方向梯度
kernel_size:核大小(为奇数)
scale:尺度,计算导数时的缩放因子
delta:梯度偏置值,对计算结果的偏置
BORDER_DEFAULT:默认边界设置
*/

Sobel(src, gradX, ddepth, 1, 0, 2*kernel_size+1, scale, delta, BORDER_DEFAULT);
Sobel(src, gradY, ddepth, 0, 1, 2*kernel_size+1, scale, delta, BORDER_DEFAULT);
convertScaleAbs(gradX, absGradX);
convertScaleAbs(gradY, absGradY);
addWeighted(absGradX, 0.5, absGradY, 0.5, 0, grad);
break;
case(1):
/*
scharr参数解释
src:输入图像
ddepth:图像深度
x_order:x方向梯度
y_order:y方向梯度
scale:尺度,计算导数时的缩放因子
delta:梯度偏置值,对计算结果的偏置
BORDER_DEFAULT:默认边界设置
*/

//Scharr只能使用大小为3的卷积核
Scharr(src, gradX, ddepth, 1, 0, scale, delta, BORDER_DEFAULT);
Scharr(src, gradY, ddepth, 0, 1, scale, delta, BORDER_DEFAULT);
convertScaleAbs(gradX, absGradX);
convertScaleAbs(gradY, absGradY);
addWeighted(absGradX, 0.5, absGradY, 0.5, 0, grad);
break;
case(2):
/*
Laplacian参数解释
src:输入图像
grad:输出图像
ddepth:输出图像的深度
kernel_size:卷积核大小(必须是奇数)
scale:计算导数时的缩放因子:scale×导数
delta:偏置,对计算结果的偏置
BORDER_DEFAULT:默认边界设置
*/

Laplacian(src, grad, ddepth, 2*kernel_size+1, scale, delta, BORDER_DEFAULT);
convertScaleAbs(grad, grad);
break;
case(3):
//待续
break;
default:
cout << "error type!!!" << endl;
break;
}
imshow(windowNameEdge, grad);
}

int main(int argc, char** argv){
if(argc<2){
cout << "more parameters are required!!!" << endl;
return(-1);
}
src = imread(argv[1]);
if(!src.data){
cout << "erro to read image!!!" << endl;
return(-1);
}
namedWindow(windowNameEdge, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
//高斯处理
GaussianBlur(src, src, Size(3,3), 0, 0, BORDER_DEFAULT);
//转化为灰度图像
cvtColor(src, src, CV_BGR2GRAY);
imshow(windowNameOrigin, src);
createTrackbar("Edge Type:\n0 Sobel\n1 Scharr\n2 laplace \n3 Canny", windowNameEdge,
&edge_type, max_edge_type,
EdgeDetector);
createTrackbar("Kernel Size:2*n+1", windowNameEdge,
&kernel_size, max_kernel_size,
EdgeDetector);
EdgeDetector(0,0);
waitKey(0);
}

参考文献
1.http://www.opencv.org.cn/opencvdoc/2.3.2/html/doc/tutorials/imgproc/imgtrans/laplace_operator/laplace_operator.html#laplace-operator