检测图像的边缘在 Matlab 中不起作用

Question

我正在编写一个检测图像边缘的脚本。

这是脚本：

clear all; close all; clc;

c = rgb2gray(imread('image_S004_I0004.jpg'));
c = double(c);
k = imnoise(c, 'salt & pepper', 0.01); 

gg = [-1 0 1;-2 0 2; -1 0 1];
gh = gg';

grad_g = conv2(k, gg);
grad_h = conv2(k, gh);
grad = sqrt(grad_g.^2 + grad_h.^2);

[r s] = size(grad);
T = 80;
for ii = 1:r
    for jj = 1:s

        if grad(ii, jj) < T
            thresh_grad(ii, jj) = 0;
        else 
            thresh_grad(ii, jj) = 1;
        end
    end
end

figure()
subplot(121); imshow(uint8(c));
subplot(122); imshow(thresh_grad); 

这是我经常得到的：

左边是原始图像，右边应该是检测到边缘的图像（正如您在脚本中看到的，我在图像上添加了一些噪点 - 必须存在）。但无论阈值 T 的值是多少，我实际上一无所获。

你能帮我找出我的错误吗？

Answer 1

您的代码中的问题就在您应用噪声之前。在调用imnoise 之前，您将图像投射到double。通过这样做，double 精度图像被假定具有[0,1] 的动态范围，因此imnoise 的输出将被裁剪到[0,1] 范围。这意味着您的阈值80 将因此不合适，因为永远不会有任何渐变值会超过 80 的值，因此所有内容都显示为黑色。

此外，thresh_grad 未定义，建议您在使用前预先分配图像。只需在双 for 循环之前执行 thresh_grad = zeros(size(grad));。

因此，在调用imnoise 之后调用double，这将使图像仍然在uint8 中，然后转换为double 以进行卷积。通过这样做，我设法获得了输出。我无权访问您的图像，但我使用了 MATLAB 图像处理工具箱中内置的 cameraman.tif 图像。

因此：

c = imread('cameraman.tif');
k = imnoise(c, 'salt & pepper', 0.01); 
k = double(k); % Change

gg = [-1 0 1;-2 0 2; -1 0 1];
gh = gg';

grad_g = conv2(k, gg);
grad_h = conv2(k, gh);
grad = sqrt(grad_g.^2 + grad_h.^2);

[r, s] = size(grad);
thresh_grad = zeros(size(grad)); % Added
T = 80;
for ii = 1:r
    for jj = 1:s

        if grad(ii, jj) < T
            thresh_grad(ii, jj) = 0;
        else 
            thresh_grad(ii, jj) = 1;
        end
    end
end

figure()
subplot(121); imshow(uint8(c));
subplot(122); imshow(thresh_grad); 

我明白了：

---

至于未来的发展，我建议你使用im2double将图像实际转换为double精度，这也将数据转换为[0,1]范围。因此，您需要将阈值从 80 更改为 80/255，因为 80 的阈值最初是为 uint8 图像设计的。

最后，当您显示原始图像时，您可以摆脱uint8 投射。

为了完整性：

c = imread('cameraman.tif');
c = im2double(c); % Change
k = imnoise(c, 'salt & pepper', 0.01); 

gg = [-1 0 1;-2 0 2; -1 0 1];
gh = gg';

grad_g = conv2(k, gg);
grad_h = conv2(k, gh);
grad = sqrt(grad_g.^2 + grad_h.^2);

[r, s] = size(grad);
thresh_grad = zeros(size(grad)); % Added
T = 80 / 255; % Change
for ii = 1:r
    for jj = 1:s

        if grad(ii, jj) < T
            thresh_grad(ii, jj) = 0;
        else 
            thresh_grad(ii, jj) = 1;
        end
    end
end

figure()
subplot(121); imshow(c);
subplot(122); imshow(thresh_grad);