【问题标题】:The length of the gradient vector梯度向量的长度
【发布时间】:2014-03-04 20:50:35
【问题描述】:

这只是我需要澄清的一件简单的事情。 我需要一点数学知识: 在一个圆圈中,渐变的长度应该是半径? 还是我们只使用渐变来获取方向?

在阅读了图像处理中的渐变后,我想到了这个问题: 我已经阅读了 this 答案和 this 关于如何获取图像渐变的内容,当然还有 here

我不明白大小是否应该代表像素数?或者它只是代表特定点的强度变化的强度。

下图是梯度的大小: the magnitude of the gradient:

我运行代码,观察了数字的大小,数字显然不在图像宽度\高度的范围内。

我,等待一个简单的澄清。 谢谢!

【问题讨论】:

    标签: opencv math image-processing gradient


    【解决方案1】:

    从数学上讲,梯度幅度,或者换句话说,梯度向量的范数,表示二维信号的导数(即斜率)。这在维基百科给出的定义中非常清楚:

    这里,f 是 2D 信号和 x^y^(这很难看,我会注意它们的uxuy)分别是水平方向的单位向量和垂直方向。

    在图像的上下文中,二维信号(即图像)是离散的而不是连续的,因此导数近似为当前像素的强度与在考虑的方向上的前一个像素(实际上,有几种方法可以近似导数,但让我们保持简单)。因此,我们可以通过以下量来近似梯度:

    梯度 f (u,v) = [ f(u,v)-f(u-1,v) ] 。 ux + [ f(u,v)-f(u,v-1) ] 。 uy

    在这种情况下,梯度幅度如下:

    || 梯度 f (u,v) || = square_root { [ f(u,v)-f(u-1,v) ]² + [ f(u,v)-f(u,v-1) ]² }

    总结,梯度幅度是给定点的局部强度变化的度量,与半径无关,宽度/高度也无关图片。

    【讨论】:

    • 我需要总结确认。谢谢。
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