网站流量与广告费,网站开发的工作总结,医院做网站需要多少钱,宾阳网站建设【OpenCV 例程200篇】64. 图像锐化——Sobel 算子 欢迎关注 『OpenCV 例程200篇』 系列#xff0c;持续更新中 欢迎关注 『Python小白的OpenCV学习课』 系列#xff0c;持续更新中 3. 空间域锐化滤波#xff08;高通滤波#xff09;
图像模糊通过平滑#xff08;加权平均…【OpenCV 例程200篇】64. 图像锐化——Sobel 算子 欢迎关注 『OpenCV 例程200篇』 系列持续更新中 欢迎关注 『Python小白的OpenCV学习课』 系列持续更新中 3. 空间域锐化滤波高通滤波
图像模糊通过平滑加权平均来实现类似于积分运算。图像锐化则通过微分运算有限差分实现使用一阶微分或二阶微分都可以得到图像灰度的变化值。
图像锐化的目的是增强图像的灰度跳变部分使模糊的图像变得清晰。图像锐化也称为高通滤波通过和增强高频衰减和抑制低频。图像锐化常用于电子印刷、医学成像和工业检测。
图像梯度提取方法简单直接能够有效的描述图像的原始状态因此发展出多种图像梯度算子Roberts、Prewitt、Sobel、Laplacian、Scharr。
3.4 Sobel 梯度算子
Sobel 算子是一种离散的微分算子是高斯平滑和微分求导的联合运算抗噪声能力强。
Sobel 梯度算子利用局部差分寻找边缘计算得到梯度的近似值。先计算水平、垂直方向的梯度 Gxkx∗srcG_x k_x * srcGxkx∗srcGyky∗srcG_y k_y * srcGyky∗src再求总梯度 $ G \sqrt{G_x2G_y2}$ 。编程实现时可以用绝对值近似平方根G∣Gx∣∣Gy∣G |G_x| |G_y|G∣Gx∣∣Gy∣。
Sobel 梯度算子是由平滑算子和差分算子卷积得到Sobel 梯度算子的卷积核为 Kx[−101−202−101],Ky[−1−2−1000121]K_x \begin{bmatrix} -1 0 1\\ -2 0 2\\ -1 0 1\\ \end{bmatrix}, \ K_y \begin{bmatrix} -1 -2 -1\\ 0 0 0\\ 1 2 1\\ \end{bmatrix} Kx⎣⎡−1−2−1000121⎦⎤, Ky⎣⎡−101−202−101⎦⎤
Sobel 梯度算子很容易通过卷积操作 cv.filter2D 实现OpenCV 也提供了函数 cv.Sobel 实现 Sobel 梯度算子。
函数说明
cv.Sobel(src, ddepth, dx, dy[, dst[, ksize[, scale[, delta[, borderType]]]]]) → dst参数说明
src输入图像灰度图像不适用彩色图像dst输出图像大小和类型与 src 相同ddepth输出图片的数据深度由输入图像的深度进行选择dxx 轴方向导数的阶数1 或 2dyy 轴方向导数的阶数1 或 2ksizeSobel 卷积核的大小可选的取值为1/3/5/7ksize-1 时使用 Scharr 算子运算scale缩放比例因子可选项默认值为 1delta输出图像的偏移量可选项默认值为 0borderType边界扩充的类型注意不支持对侧填充BORDER_WRAP
注意事项
ddepth 的设置比较复杂而且容易出错。限于篇幅本文不做展开。
此外为了处理微分运算导致的数据异常超出 [0255]OpenCV 提供了 cv.convertScaleAbs 进行饱和运算saturatedstsaturate(src∗αbeta)dst saturate(src * \alpha beta)dstsaturate(src∗αbeta)。
函数说明
cv.convertScaleAbs(src[, alpha[, beta]]) → dst参数说明
src输入图像可以是灰度图像也可以是多通道的彩色图像dst输出图像大小和类型与 src 相同alpha调节系数可选项默认值为 1beta亮度调节可选项默认值为 0 例程 1.79图像锐化Sobel 算子 # 1.79图像锐化Sobel 算子# img cv2.imread(../images/Fig0338a.tif, flags0) # NASA 月球影像图img cv2.imread(../images/imgGaia.tif, flags0)# 使用函数 filter2D 实现 Sobel 算子kernSobelX np.array([[-1, 0, 1], [-2, 0, 2], [-1, 0, 1]]) # SobelX kernelkernSobelY np.array([[-1, -2, -1], [0, 0, 0], [1, 2, 1]]) # SobelY kernelimgSobelX cv2.filter2D(img, -1, kernSobelX, borderTypecv2.BORDER_REFLECT)imgSobelY cv2.filter2D(img, -1, kernSobelY, borderTypecv2.BORDER_REFLECT)# 使用 cv2.Sobel 实现 Sobel 算子SobelX cv2.Sobel(img, cv2.CV_16S, 1, 0) # 计算 x 轴方向SobelY cv2.Sobel(img, cv2.CV_16S, 0, 1) # 计算 y 轴方向absX cv2.convertScaleAbs(SobelX) # 转回 uint8absY cv2.convertScaleAbs(SobelY) # 转回 uint8SobelXY cv2.addWeighted(absX, 0.5, absY, 0.5, 0) # 用绝对值近似平方根plt.figure(figsize(10, 6))plt.subplot(141), plt.axis(off), plt.title(Original)plt.imshow(img, cmapgray, vmin0, vmax255)plt.subplot(142), plt.axis(off), plt.title(SobelX)plt.imshow(SobelX, cmapgray, vmin0, vmax255)# plt.imshow(imgSobelX, cmapgray, vmin0, vmax255)plt.subplot(143), plt.axis(off), plt.title(SobelY)plt.imshow(SobelY, cmapgray, vmin0, vmax255)# plt.imshow(imgSobelY, cmapgray, vmin0, vmax255)plt.subplot(144), plt.axis(off), plt.title(SobelXY)plt.imshow(SobelXY, cmapgray)plt.tight_layout()plt.show()本节完 版权声明
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Crated2021-11-29 欢迎关注 『OpenCV 例程200篇』 系列持续更新中 欢迎关注 『Python小白的OpenCV学习课』 系列持续更新中 【OpenCV 例程200篇】01. 图像的读取cv2.imread 【OpenCV 例程200篇】02. 图像的保存cv2.imwrite 【OpenCV 例程200篇】03. 图像的显示cv2.imshow 【OpenCV 例程200篇】04. 用 matplotlib 显示图像plt.imshow 【OpenCV 例程200篇】05. 图像的属性np.shape 【OpenCV 例程200篇】06. 像素的编辑img.itemset 【OpenCV 例程200篇】07. 图像的创建np.zeros 【OpenCV 例程200篇】08. 图像的复制np.copy 【OpenCV 例程200篇】09. 图像的裁剪cv2.selectROI 【OpenCV 例程200篇】10. 图像的拼接np.hstack 【OpenCV 例程200篇】11. 图像通道的拆分cv2.split 【OpenCV 例程200篇】12. 图像通道的合并cv2.merge 【OpenCV 例程200篇】13. 图像的加法运算cv2.add 【OpenCV 例程200篇】14. 图像与标量相加cv2.add 【OpenCV 例程200篇】15. 图像的加权加法cv2.addWeight 【OpenCV 例程200篇】16. 不同尺寸的图像加法 【OpenCV 例程200篇】17. 两张图像的渐变切换 【OpenCV 例程200篇】18. 图像的掩模加法 【OpenCV 例程200篇】19. 图像的圆形遮罩 【OpenCV 例程200篇】20. 图像的按位运算 【OpenCV 例程200篇】21. 图像的叠加 【OpenCV 例程200篇】22. 图像添加非中文文字 【OpenCV 例程200篇】23. 图像添加中文文字 【OpenCV 例程200篇】23. 图像添加中文文字 【OpenCV 例程200篇】24. 图像的仿射变换 【OpenCV 例程200篇】25. 图像的平移 【OpenCV 例程200篇】26. 图像的旋转以原点为中心 【OpenCV 例程200篇】27. 图像的旋转以任意点为中心 【OpenCV 例程200篇】28. 图像的旋转直角旋转 【OpenCV 例程200篇】29. 图像的翻转cv2.flip 【OpenCV 例程200篇】30. 图像的缩放cv2.resize 【OpenCV 例程200篇】31. 图像金字塔cv2.pyrDown 【OpenCV 例程200篇】32. 图像的扭变错切 【OpenCV 例程200篇】33. 图像的复合变换 【OpenCV 例程200篇】34. 图像的投影变换 【OpenCV 例程200篇】35. 图像的投影变换边界填充 【OpenCV 例程200篇】36. 直角坐标与极坐标的转换 【OpenCV 例程200篇】37. 图像的灰度化处理和二值化处理 【OpenCV 例程200篇】38. 图像的反色变换图像反转 【OpenCV 例程200篇】39. 图像灰度的线性变换 【OpenCV 例程200篇】40. 图像分段线性灰度变换 【OpenCV 例程200篇】41. 图像的灰度变换灰度级分层 【OpenCV 例程200篇】42. 图像的灰度变换比特平面分层 【OpenCV 例程200篇】43. 图像的灰度变换对数变换 【OpenCV 例程200篇】44. 图像的灰度变换伽马变换 【OpenCV 例程200篇】45. 图像的灰度直方图 【OpenCV 例程200篇】46. 直方图均衡化 【OpenCV 例程200篇】47. 图像增强—直方图匹配 【OpenCV 例程200篇】48. 图像增强—彩色直方图匹配 【OpenCV 例程200篇】49. 图像增强—局部直方图处理 【OpenCV 例程200篇】50. 图像增强—直方图统计量图像增强 【OpenCV 例程200篇】51. 图像增强—直方图反向追踪 【OpenCV 例程200篇】52. 图像的相关与卷积运算 【OpenCV 例程200篇】53. Scipy 实现图像二维卷积 【OpenCV 例程200篇】54. OpenCV 实现图像二维卷积 【OpenCV 例程200篇】55. 可分离卷积核 【OpenCV 例程200篇】56. 低通盒式滤波器 【OpenCV 例程200篇】57. 低通高斯滤波器 【OpenCV 例程200篇】58. 非线性滤波—中值滤波 【OpenCV 例程200篇】59. 非线性滤波—双边滤波 【OpenCV 例程200篇】60. 非线性滤波—联合双边滤波 【OpenCV 例程200篇】61. 导向滤波Guided filter 【OpenCV 例程200篇】62. 图像锐化——钝化掩蔽 【OpenCV 例程200篇】63. 图像锐化——Laplacian 算子 【OpenCV 例程200篇】64. 图像锐化——Sobel 算子 【OpenCV 例程200篇】65. 图像锐化——Scharr 算子 【OpenCV 例程200篇】66. 图像滤波之低通/高通/带阻/带通 【OpenCV 例程200篇】67. 空间域图像增强的综合应用 【OpenCV 例程200篇】68. 空间域图像增强的综合应用 【OpenCV 例程200篇】69. 连续非周期信号的傅立叶系数 【OpenCV 例程200篇】70. 一维连续函数的傅里叶变换 【OpenCV 例程200篇】71. 连续函数的取样 【OpenCV 例程200篇】72. 一维离散傅里叶变换 【OpenCV 例程200篇】73. 二维连续傅里叶变换 【OpenCV 例程200篇】74. 图像的抗混叠 【OpenCV 例程200篇】75. Numpy 实现图像傅里叶变换 【OpenCV 例程200篇】76. OpenCV 实现图像傅里叶变换 【OpenCV 例程200篇】77. OpenCV 实现快速傅里叶变换 【OpenCV 例程200篇】78. 频率域图像滤波基础 【OpenCV 例程200篇】79. 频率域图像滤波的基本步骤 【OpenCV 例程200篇】80. 频率域图像滤波详细步骤 【OpenCV 例程200篇】81. 频率域高斯低通滤波器 【OpenCV 例程200篇】82. 频率域巴特沃斯低通滤波器 【OpenCV 例程200篇】83. 频率域低通滤波印刷文本字符修复 【OpenCV 例程200篇】84. 由低通滤波器得到高通滤波器 【OpenCV 例程200篇】85. 频率域高通滤波器的应用 【OpenCV 例程200篇】86. 频率域滤波应用指纹图像处理 【OpenCV 例程200篇】87. 频率域钝化掩蔽 【OpenCV 例程200篇】88. 频率域拉普拉斯高通滤波 【OpenCV 例程200篇】89. 带阻滤波器的传递函数 【OpenCV 例程200篇】90. 频率域陷波滤波器 【OpenCV 例程200篇】91. 高斯噪声、瑞利噪声、爱尔兰噪声 【OpenCV 例程200篇】92. 指数噪声、均匀噪声、椒盐噪声 【OpenCV 例程200篇】93. 噪声模型的直方图 【OpenCV 例程200篇】94. 算术平均滤波器 【OpenCV 例程200篇】95. 几何均值滤波器 【OpenCV 例程200篇】96. 谐波平均滤波器 【OpenCV 例程200篇】97. 反谐波平均滤波器 【OpenCV 例程200篇】98. 统计排序滤波器 【OpenCV 例程200篇】99. 修正阿尔法均值滤波器 【OpenCV 例程200篇】100. 自适应局部降噪滤波器
