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OpenCV使用Canny邊緣檢測器實現影象邊緣檢測

效果圖

邊緣檢測結果

原圖

原始碼

Canny邊緣檢測器是一種被廣泛使用的演算法,並被認為是邊緣檢測最優的演算法,該方法使用了比高斯差分演算法更復雜的技巧,如多向灰度梯度和滯後閾值化。

Canny邊緣檢測器演算法基本步驟

  1. 平滑影象:通過使用合適的模糊半徑執行高斯模糊來減少影象內的噪聲。
  2. 計算影象的梯度:這裡計算影象的梯度,並將梯度分類為垂直、水平和斜對角。這一步的輸出用於在下一步中計算真正的邊緣。
  3. 非最大值抑制:利用上一步計算出來的梯度方向,檢測某一畫素在梯度的正方向和負方向上是否是區域性最大值,如果是,則抑制該畫素(畫素不屬於邊緣)。這是一種邊緣細化技術,用最急劇的變換選出邊緣點。
  4. 用滯後閾值化選擇邊緣
    :最後一步,檢查某一條邊緣是否明顯到足以作為最終輸出,最後去除所有不明顯的邊緣。

演算法比較複雜,但是使用很簡單,首先將影象灰度化

// 原圖置灰
Imgproc.cvtColor(src, grayMat, Imgproc.COLOR_BGR2GRAY);

然後呼叫Imgproc.Canny()方法即可

// Canny邊緣檢測器檢測影象邊緣
Imgproc.Canny(grayMat, cannyEdges, 10, 100);
  • 第一個引數表示影象輸入
  • 第二個引數表述影象輸出
  • 第三個引數表示低閾值
  • 第四個引數表示高閾值

在Canny邊緣檢測演算法中,將影象中的點歸為三類:

  • 被抑制點

    灰度梯度值 < 低閾值

  • 弱邊緣點

    低閾值 <= 灰度梯度值 <= 高閾值

  • 強邊緣點

    高閾值 < 灰度梯度值

封裝

/**
 * Canny邊緣檢測演算法
 *
 * @param bitmap 要檢測的圖片
 */
public void canny(Bitmap bitmap) {
    if (null != mSubscriber)
        Observable
                .just(bitmap)
                .map(new Func1<Bitmap, Bitmap>() {

                    @Override
public Bitmap call(Bitmap bitmap) { Mat grayMat = new Mat(); Mat cannyEdges = new Mat(); // Bitmap轉為Mat Mat src = new Mat(bitmap.getHeight(), bitmap.getWidth(), CvType.CV_8UC4); Utils.bitmapToMat(bitmap, src); // 原圖置灰 Imgproc.cvtColor(src, grayMat, Imgproc.COLOR_BGR2GRAY); // Canny邊緣檢測器檢測影象邊緣 Imgproc.Canny(grayMat, cannyEdges, 10, 100); // Mat轉Bitmap Bitmap processedImage = Bitmap.createBitmap(cannyEdges.cols(), cannyEdges.rows(), Bitmap.Config.ARGB_8888); Utils.matToBitmap(cannyEdges, processedImage); return processedImage; } }) .subscribeOn(Schedulers.io()) .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) .subscribe(mSubscriber); }

使用

// 圖片特徵提取的工具類
mFeaturesUtil = new FeaturesUtil(new Subscriber<Bitmap>() {
    @Override
    public void onCompleted() {
        // 圖片處理完成
        dismissProgressDialog();
    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        // 圖片處理異常
        dismissProgressDialog();
    }

    @Override
    public void onNext(Bitmap bitmap) {
        // 獲取到處理後的圖片
        mImageView.setImageBitmap(bitmap);
    }
});

// Canny邊緣檢測器檢測影象邊緣
mFeaturesUtil.canny(mSelectImage);