Ориентация обнаружения пещерного края

Question

Я хочу определить края с помощью метода Canny. В конце я хочу две карты кромок: 1 для горизонтали 1 для вертикального направления.

В MATLAB это может быть достигнуто с помощью операторов Sobel или Prewitt с дополнительным аргументом направления, но для Canny у нас нет этой опции.

E = edge(I,'Sobel','horizontal') 

Любая идея, как извлечь как горизонтальные, так и вертикальные края, отдельно, используя Canny?

Answer 1

Невозможно использовать встроенную функцию edge. Тем не менее, обнаружение края Canny использует углы от Sobel Operator. Очень легко воспроизвести эти значения.

1. Начните с изображения, я буду использовать встроенное демонстрационное изображение.

   A = im2double(rgb2gray(imread('peppers.png'))); 
   

2. Получить Канни края

   A_canny = edge(A, 'Canny'); 
   

3. Собел Оператор - Мы не можем использовать встроенные в реализации (edge(A_filter, 'Sobel')), потому что мы хотим, чтобы углы краев, а не только краевые расположения, поэтому мы реализуем собственный оператор.

   a. Гауссовский фильтр. Это предварительный шаг для Canny, поэтому мы должны, вероятно, воспроизвести его здесь

   A_filter = imgaussfilt(A); 
   

   b. Свертка для поиска ориентированных градиентов

   %These filters measure the difference in values between vertically or horizontally adjacent pixels. 
   %Effectively, this finds vertical and horizontal gradients. 
   vertical_filter = [-1 0 1; -2 0 2; -1 0 1]; 
   horizontal_filter = [-1 -2 -1; 0 0 0; 1 2 1]; 
   A_vertical = conv2(A_filter, vertical_filter, 'same'); 
   A_horizontal = conv2(A_filter, horizontal_filter, 'same'); 
   

   c. Вычислить углы

   A_angle = arctan(A_vertical./A_horizontal); 
   

4. Получить значения углов в местах края

   A_canny_angles = nan(size(A)); 
   A_canny_angles(A_canny) = A_angle(A_canny); 
   

5. Выберите углы, которые вы заинтересованы в

   angle_tolerance = 22.5/180*pi; 
   target_angle = 0; 
   A_target_angle = A_canny_angles >= target_angle*pi/180 - angle_tolerance & ... 
       A_canny_angles<= target_angle*pi/180 + angle_tolerance; 
   

Так что, если я глядя на горизонтальные линии, мой целевой угол будет равен нулю. На рисунке ниже показаны шаги 1, 2, 4 и 5. Окончательный результат извлеченных горизонтальных линий показан в правом нижнем углу. Вы можете видеть, что они не точно горизонтальны, потому что я использовал такое окно с большим углом наклона. Это настраиваемый параметр в зависимости от того, как именно вы хотите поразить целевой угол.