opencvsobel(opencvsobel边缘检测算法)

本篇文章给大家谈谈opencvsobel,以及opencvsobel边缘检测算法对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览:

opencv常用函数

原文链接:

1、cvLoadImage:将图像文件加载至内存;

2、cvNamedWindow:在屏幕上创建一个窗口;

3、cvShowImage:在一个已创建好的窗口中显示图像;

4、cvWaitKey:使程序暂停,等待用户触发一个按键操作;

5、cvReleaseImage:释放图像文件所分配的内存;

6、cvDestroyWindow:销毁显示图像文件的窗口;

7、cvCreateFileCapture:通过参数设置确定要读入的AVI文件;

8、cvQueryFrame:用来将下一帧视频文件载入内存;

9、cvReleaseCapture:释放CvCapture结构开辟的内存空间;

10、cvCreateTrackbar:创建一个滚动条;

11、cvSetCaptureProperty:设置CvCapture对象的各种属性;

12、cvGetCaptureProperty:查询CvCapture对象的各种属性;

13、cvGetSize:当前图像结构的大小;

14、cvSmooth:对图像进行平滑处理;

15、cvPyrDown:图像金字塔,降采样,图像缩小为原来四分之一;

16、cvCanny:Canny边缘检测;

17、cvCreateCameraCapture:从摄像设备中读入数据;

18、cvCreateVideoWriter:创建一个写入设备以便逐帧将视频流写入视频文件;

19、cvWriteFrame:逐帧将视频流写入文件;

20、cvReleaseVideoWriter:释放CvVideoWriter结构开辟的内存空间;

21、CV_MAT_ELEM:从矩阵中得到一个元素;

22、cvAbs:计算数组中所有元素的绝对值;

23、cvAbsDiff:计算两个数组差值的绝对值;

24、cvAbsDiffS:计算数组和标量差值的绝对值;

25、cvAdd:两个数组的元素级的加运算;

26、cvAddS:一个数组和一个标量的元素级的相加运算;

27、cvAddWeighted:两个数组的元素级的加权相加运算(alpha运算);

28、cvAvg:计算数组中所有元素的平均值段并;

29、cvAvgSdv:计算数组中所有元素的绝对值和标准差;

30、cvCalcCovarMatrix:计算一组n维空间向量的协方差;

31、cvCmp:对两个数组中的所有元素运用设置的比较操作;

32、cvCmpS:对数组和标量运用设置的比较操作;

33、cvConvertScale:用可选的缩放值转换数组元素类型;

34、cvCopy:把数组中的值复制到另一个数组中;

35、cvCountNonZero:计算数组中非0值的个数;

36、cvCrossProduct:计算两个三维向量的向量积(叉积);

37、cvCvtColor:将数组的通道从一个颜色空间转换另外一个颜色空间;

38、cvDet:计算方阵的行列式;

39、cvDiv:用另外一个数组对一个数组进行元素级的除法运算;

40、cvDotProduct:计算两个向量的点积;

41、cvEigenVV:计算方阵的特征值和特征向量;

42、cvFlip:围绕选定轴翻转;

43、cvGEMM:矩阵乘法;

44、cvGetCol:从一个数组的列中复制元素;

45、cvGetCols:从数据的相邻的多列中握橘迹复制元素;

46、cvGetDiag:复制数组中对角线上的所有元素;

47、cvGetDims:返回数组的维数;

48、cvGetDimSize:返回一个数组的所有伍衡维的大小;

49、cvGetRow:从一个数组的行中复制元素值;

50、cvGetRows:从一个数组的多个相邻的行中复制元素值;

51、cvGetSize:得到二维的数组的尺寸,以CvSize返回;

52、cvGetSubRect:从一个数组的子区域复制元素值;

53、cvInRange:检查一个数组的元素是否在另外两个数组中的值的范围内;

54、cvInRangeS:检查一个数组的元素的值是否在另外两个标量的范围内;

55、cvInvert:求矩阵的逆;

56、cvMahalonobis:计算两个向量间的马氏距离;

57、cvMax:在两个数组中进行元素级的取最大值操作;

58、cvMaxS:在一个数组和一个标量中进行元素级的取最大值操作;

59、cvMerge:把几个单通道图像合并为一个多通道图像;

60、cvMin:在两个数组中进行元素级的取最小值操作;

61、cvMinS:在一个数组和一个标量中进行元素级的取最小值操作;

62、cvMinMaxLoc:寻找数组中的最大最小值;

63、cvMul:计算两个数组的元素级的乘积(点乘);

64、cvNot:按位对数组中的每一个元素求反;

65、cvNormalize:将数组中元素进行归一化;

66、cvOr:对两个数组进行按位或操作;

67、cvOrs:在数组与标量之间进行按位或操作;

68、cvReduce:通过给定的操作符将二维数组简为向量;

69、cvRepeat:以平铺的方式进行数组复制;

70、cvSet:用给定值初始化数组;

71、cvSetZero:将数组中所有元素初始化为0;

72、cvSetIdentity:将数组中对角线上的元素设为1,其他置0;

73、cvSolve:求出线性方程组的解;

74、cvSplit:将多通道数组分割成多个单通道数组;

75、cvSub:两个数组元素级的相减;

76、cvSubS:元素级的从数组中减去标量;

77、cvSubRS:元素级的从标量中减去数组;

78、cvSum:对数组中的所有元素求和;

79、cvSVD:二维矩阵的奇异值分解;

80、cvSVBkSb:奇异值回代计算;

81、cvTrace:计算矩阵迹;

82、cvTranspose:矩阵的转置运算;

83、cvXor:对两个数组进行按位异或操作;

84、cvXorS:在数组和标量之间进行按位异或操作;

85、cvZero:将所有数组中的元素置为0;

86、cvConvertScaleAbs:计算可选的缩放值的绝对值之后再转换数组元素的类型;

87、cvNorm:计算数组的绝对范数, 绝对差分范数或者相对差分范数;

88、cvAnd:对两个数组进行按位与操作;

89、cvAndS:在数组和标量之间进行按位与操作;

90、cvScale:是cvConvertScale的一个宏,可以用来重新调整数组的内容,并且可以将参数从一种数据类型转换为另一种;

91、cvT:是函数cvTranspose的缩写;

92、cvLine:画直线;

93、cvRectangle:画矩形;

94、cvCircle:画圆;

95、cvEllipse:画椭圆;

96、cvEllipseBox:使用外接矩形描述椭圆;

97、cvFillPoly、cvFillConvexPoly、cvPolyLine:画多边形;

98、cvPutText:在图像上输出一些文本;

99、cvInitFont:采用一组参数配置一些用于屏幕输出的基本个特定字体;

100、cvSave:矩阵保存;

101、cvLoad:矩阵读取;

102、cvOpenFileStorage:为读/写打开存储文件;

103、cvReleaseFileStorage:释放存储的数据;

104、cvStartWriteStruct:开始写入新的数据结构;

105、cvEndWriteStruct:结束写入数据结构;

106、cvWriteInt:写入整数型;

107、cvWriteReal:写入浮点型;

108、cvWriteString:写入字符型;

109、cvWriteComment:写一个XML或YAML的注释字串;

110、cvWrite:写一个对象;

111、cvWriteRawData:写入多个数值;

112、cvWriteFileNode:将文件节点写入另一个文件存储器;

113、cvGetRootFileNode:获取存储器最顶层的节点;

114、cvGetFileNodeByName:在映图或存储器中找到相应节点;

115、cvGetHashedKey:为名称返回一个惟一的指针;

116、cvGetFileNode:在映图或文件存储器中找到节点;

117、cvGetFileNodeName:返回文件的节点名;

118、cvReadInt:读取一个无名称的整数型;

119、cvReadIntByName:读取一个有名称的整数型;

120、cvReadReal:读取一个无名称的浮点型;

121、cvReadRealByName:读取一个有名称的浮点型;

122、cvReadString:从文件节点中寻找字符串;

123、cvReadStringByName:找到一个有名称的文件节点并返回它;

124、cvRead:将对象解码并返回它的指针;

125、cvReadByName:找到对象并解码;

126、cvReadRawData:读取多个数值;

127、cvStartReadRawData:初始化文件节点序列的读取;

128、cvReadRawDataSlice:读取文件节点的内容;

129、cvGetModuleInfo:检查IPP库是否已经正常安装并且检验运行是否正常;

130、cvResizeWindow:用来调整窗口的大小;

131、cvSaveImage:保存图像;

132、cvMoveWindow:将窗口移动到其左上角为x,y的位置;

133、cvDestroyAllWindow:用来关闭所有窗口并释放窗口相关的内存空间;

134、cvGetTrackbarPos:读取滑动条的值;

135、cvSetTrackbarPos:设置滑动条的值;

136、cvGrabFrame:用于快速将视频帧读入内存;

137、cvRetrieveFrame:对读入帧做所有必须的处理;

138、cvConvertImage:用于在常用的不同图像格式之间转换;

139、cvErode:形态腐蚀;

140、cvDilate:形态学膨胀;

141、cvMorphologyEx:更通用的形态学函数;

142、cvFloodFill:漫水填充算法,用来进一步控制哪些区域将被填充颜色;

143、cvResize:放大或缩小图像;

144、cvPyrUp:图像金字塔,将现有的图像在每个维度上都放大两倍;

145、cvPyrSegmentation:利用金字塔实现图像分割;

146、cvThreshold:图像阈值化;

147、cvAcc:可以将8位整数类型图像累加为浮点图像;

148、cvAdaptiveThreshold:图像自适应阈值;

149、cvFilter2D:图像卷积;

150、cvCopyMakeBorder:将特定的图像轻微变大,然后以各种方式自动填充图像边界;

151、cvSobel:图像边缘检测,Sobel算子;

152、cvLaplace:拉普拉斯变换、图像边缘检测;

153、cvHoughLines2:霍夫直线变换;

154、cvHoughCircles:霍夫圆变换;

155、cvRemap:图像重映射,校正标定图像,图像插值;

156、cvWarpAffine:稠密仿射变换;

157、cvGetQuadrangleSubPix:仿射变换;

158、cvGetAffineTransform:仿射映射矩阵的计算;

159、cvCloneImage:将整个IplImage结构复制到新的IplImage中;

160、cv2DRotationMatrix:仿射映射矩阵的计算;

161、cvTransform:稀疏仿射变换;

162、cvWarpPerspective:密集透视变换(单应性);

163、cvGetPerspectiveTransform:计算透视映射矩阵;

164、cvPerspectiveTransform:稀疏透视变换;

165、cvCartToPolar:将数值从笛卡尔空间到极坐标(极性空间)进行映射;

166、cvPolarToCart:将数值从极性空间到笛卡尔空间进行映射;

167、cvLogPolar:对数极坐标变换;

168、cvDFT:离散傅里叶变换;

169、cvMulSpectrums:频谱乘法;

170、cvDCT:离散余弦变换;

171、cvIntegral:计算积分图像;

172、cvDistTransform:图像的距离变换;

173、cvEqualizeHist:直方图均衡化;

174、cvCreateHist:创建一新直方图;

175、cvMakeHistHeaderForArray:根据已给出的数据创建直方图;

176、cvNormalizeHist:归一化直方图;

177、cvThreshHist:直方图阈值函数;

178、cvCalcHist:从图像中自动计算直方图;

179、cvCompareHist:用于对比两个直方图的相似度;

180、cvCalcEMD2:陆地移动距离(EMD)算法;

181、cvCalcBackProject:反向投影;

182、cvCalcBackProjectPatch:图块的方向投影;

183、cvMatchTemplate:模板匹配;

184、cvCreateMemStorage:用于创建一个内存存储器;

185、cvCreateSeq:创建序列;

186、cvSeqInvert:将序列进行逆序操作;

187、cvCvtSeqToArray:复制序列的全部或部分到一个连续内存数组中;

188、cvFindContours:从二值图像中寻找轮廓;

189、cvDrawContours:绘制轮廓;

190、cvApproxPoly:使用多边形逼近一个轮廓;

191、cvContourPerimeter:轮廓长度;

192、cvContoursMoments:计算轮廓矩;

193、cvMoments:计算Hu不变矩;

194、cvMatchShapes:使用矩进行匹配;

195、cvInitLineIterator:对任意直线上的像素进行采样;

196、cvSampleLine:对直线采样;

197、cvAbsDiff:帧差;

198、cvWatershed:分水岭算法;

199、cvInpaint:修补图像;

200、cvGoodFeaturesToTrack:寻找角点;

201、cvFindCornerSubPix:用于发现亚像素精度的角点位置;

202、cvCalcOpticalFlowLK:实现非金字塔的Lucas-Kanade稠密光流算法;

203、cvMeanShift:mean-shift跟踪算法;

204、cvCamShift:camshift跟踪算法;

205、cvCreateKalman:创建Kalman滤波器;

206、cvCreateConDensation:创建condensation滤波器;

207、cvConvertPointsHomogenious:对齐次坐标进行转换;

208、cvFindChessboardCorners:定位棋盘角点;

209、cvFindHomography:计算单应性矩阵;

210、cvRodrigues2:罗德里格斯变换;

211、cvFitLine:直线拟合算法;

212、cvCalcCovarMatrix:计算协方差矩阵;

213、cvInvert:计算协方差矩阵的逆矩阵;

214、cvMahalanobis:计算Mahalanobis距离;

215、cvKMeans2:K均值;

216、cvCloneMat:根据一个已有的矩阵创建一个新矩阵;

217、cvPreCornerDetect:计算用于角点检测的特征图;

218、cvGetImage:CvMat图像数据格式转换成IplImage图像数据格式;

219、cvMatMul:两矩阵相乘;

OpenCV-Python系列四:图像分割(2)--梯度

上一迹毕期提到的图像阈值处理,不仅可以实现获取你想要的目标区域(作为mask使用),还可以州唯帮你获取图像的边缘信息,那关于图像边缘,本期将从另外的角度来处理。

对边缘信息与背景差异较大的场景,你也可以使用threshold分割,不过若阈值不好选取,Laplacian梯度算子就不失为一直尝试方案,而且上网看看,关于Laplacian算子还可以用来判断图像的模糊程度,这个在相机的自动对焦当中,是否可以尝试判断下?

不过处理的效果并不理想,图像低灰阶部分边缘信息丢失严重。

对于sobel,laplacian算子我们可以使用cv2.filter2D()来实现,配置相应的核姿迹芹模板即可,如实现提取水平方向边缘信息:

你可以依据实际的应用需求来配置提取边缘的角度信息,这里以45度角(垂直向下逆时针旋转45度)为例:

对此,你可以采用下面的方式来解决:

[img]

OpenCV 中的滤波函数

也称为 box filter、均值滤波器,就是简单地将每个像素的值替换成邻域平均值。

如果用 kernel (也称为 mask) 表示,就是

如果采用积分图的方法,可以更快的计算这种 box filter 的结果。

在积分图中,只需要三次加法运算,一次乘法运算即可,即通过积分图,算出 kernel 内部区域的像素和,然后取平均。

积分图中每一点 的值是原图中对应位置左上角区域所有值的和:

积分图的计算可以很高效:

每次计算只需要新增一个像素值,其他值都是之前已经计算出来的。

积分图一旦计算出来,对任意矩形区域内 像素和 的计算都可以在常数时间(即计算时间固定,与区域的大小无关)内完成,例如:

在高斯滤波器中,当前像素值取邻域的 加权平均 ,离当前像素越近,权重越大,权重服从高斯分布。

在实际应用中,几乎总是首选高斯滤波器,很少直接用 box filter.

上述命令中,最后两个参数 kernel size 和 如果只设置一个,则另一个可以通过以下公式推出:

第二个式子很好理解,就是借助高斯函数的性质(距离均值 3 个标准差范围内的取值占总数的 99.7%),因此窗口大小就是 3 倍的 *2 (两边)然后再加上 1 (自身)。

第一个式子与第二个非常近似,但是又做了一些微调。

上述高斯滤波器内部实际上是先调用如下函数,产生服从高斯分布的一系列权重:

上述 9 个权重是经过归一化的,即和为 1,其公式为

其中 满足归一化的要求,ksize 必须是奇数。如果要生成二维的高斯矩阵权重,则是先产生一个权重列向量,然后令该列向量与自身的转置相乘,得到高斯矩阵权重,最后再统一进行归一化,保证矩阵所有元素和为 1。

另外,还可以分别产生两个不同的高斯权重向量,对应行和列方向上的高斯模糊权重,然后把它们相乘得到高斯矩阵。由于满足这种分离的性质,高斯滤波器被称为可分离的滤波器。

前边在进行滤波操作时,都只包含线性操作(算数平均、加权平均)。

另外还可以采用非线性操作,对应非线性滤波器。非线性滤波器不能表示成 kernel 矩阵卷积枝渣操作的形式。

中值滤波器是一种非线性滤波器。它把当前像素和邻域像素组成一个集合,排序之后,选择中间值(即排序中间位置猛粗悄的数值)替换当前像素值。

椒盐噪声 :像素随机替换成白色或者黑点。在通讯时,如果部分像素值丢失,就会产生这种噪声。

中值滤波器可以有效的消除椒盐噪声,因为这些噪声点在排序时很难成为中间值,因此全都被剔除了。

Sobel 也是线性滤波器,只不过采用了特殊的 kernel 矩阵:

分别针对水平方向和垂直方向的操作。

用上述 kernel 进行操作,就是计算水平或者垂直方向像素值的差分,近似反映了像素值水平和垂直变化的速度,合在一起就是图像梯度的近似。

在默认情况下,差分运算的结果很可能超过 [0,255] 这个范围,而且有正有负,应该用 CV_16S 数据类型表示。经过上述缩放和偏移之后,才勉强适合用 CV_8U 表示,但还是需要饱和截断操作。

在分别得到横向、纵向变化率之后,可以整合起来计算梯度的大小

一般如果要显示最后的 sobel 边缘检测的结果,还需要把凳颂上述模值转化到 [0,255] 范围内。

sobel 实际上包含了平滑和求导两个操作,其中邻域像素累加相当于高斯平滑,距离越近的像素权重越高。

sobel 的 kernel size 可以选择 1, 3, 5 和 7,其中 1 代表 1×3 或者 3×1,此时是没有高斯平滑的。

对于大的 size,这种平滑更明显。此时,sobel 不是高通滤波器,而是带通滤波器,既消除了部分高频,又消除了部分低频。

与 Sobel 算子类似的还有其他几个计算梯度的算子,只是采用不同的 kernel.

上述所有的滤波器都是近似计算图像函数的一阶导数,像素变化大的区域计算得到的值较大,平坦的区域计算值较小。

sobel 算子通过对图片函数求导,那些数值绝对值较高的点对应了边界区域:

如果继续求二阶导,则导数较大的点对应了过零点:

因此,也可以通过搜索二阶导的过零点来检测边界点。

Laplacian 算子的定义 :

对照 Hessian 矩阵:

Laplacian 算子实际上就是 Hessian 矩阵的 Trace。

具体到图像操作中,二阶导有如下表达式:

所以最终 Laplacian 算子表达式为:

在具体实现中,可以用以下 kernel 进行卷积操作:

Laplacian 算子具有旋转 90 度不变性,即一幅图旋转 90 度及其倍数,对应的 Laplacian 算子操作结果相同。

为了得到更好的旋转不变性,可以将 Laplacian 算子 kernel 扩展为如下形式:

这样就具有了旋转 45 度及其倍数的不变性。

Laplacian 算子对噪声比较敏感,因此一般在进行 Laplacian 之前先进行高斯平滑滤波。

两个步骤合并称为 LoG (Laplacian of Gaussian)。

在具体实现中,我们并不需要先高斯再拉普拉斯,而是两步并作一步:将拉普拉斯算子作用在高斯 kernel 上,得到新的 kernel,再与 image 做卷积:

最后作用在 位置上的卷积权重为

同样也是通过 设定滤波范围。

对高斯函数取拉普拉斯算子操作是什么样子的?

二维情况下得到的曲面很像“墨西哥草帽”。

的大小决定了检测的粗粒度:

Difference of Gaussians

为了减少 LoG 计算量,用两个不同 的高斯做差,来近似 LoG

上图中两个 的取值好像反了。。。

如何使用cvsobel opencv

1.OpenCV确实是在运行时自动加载这些优化库, 不需要运行cvUseOptimized()函数, 前提是库的相关路径注册了环境变量(之前我没注册, 所以没有加载成功).

可运行如下程序进行检验:

const char* opencv_libraries = 0;

const char* addon_modules = 0;

cvGetModuleInfo( 0, opencv_libraries,addon_modules );

printf( "OpenCV: %s\\r\\nAdd-on Modules: %s\\r\\n."戚裂世, opencv_libraries, addon_modules);

如果自动加载成功会输出:

OpenCV: cxcore: 1.0.0, cv: 1.0.0

Add-on Modules: ippcv-5.1.dll, ippi-5.1.dll, ipps-5.1.dll, ippvm-5.1.dll, ippcc-5.1.dll, mkl_p4.dll

此时再运行cvUseOptimized(1), 通过查看返回值, 可以知道有多少个函数被优化。

2.不同函数优化的程度不一。

用几个函数测试了一下加载优化库后的源顷优化程度:

系统: P4(2.6G) 512MB XP VC6

测试图像: 768×576 8UC1

循环100次

测试函数 cvSmooth(CV_GAUSSIAN,31*31) 2493ms(with IPP) 5498ms(without IPP)

测试函数 cvSobel(7*7) 1674ms(with IPP) 1672ms(without IPP)

测试函数 cvCanny(3*3) 2901ms(with IPP) 3385ms(without IPP)

可以看出不同函数优化的程度不一样, cvSmooth优化程度很高, 性能提升50%多, cvSobel基本没有变化, 网上有的老外还说用了IPP之后速度下降了 .

所以究竟用不用IPP(199美元呢), 还得各位测试一下自己的程序高肢, 好在现在还有Evaluation版的IPP可以用。要是OpenCV下个版本能提供一份儿各个函数优化表就好了.

opencv用sobel算子进行处理后的图像,怎么提取梯度信息?

给你一段代码\x0d\x0avoidGradient(MatInputArray,MatOutputArray)\x0d\x0a{\弯亏乱x0d\x0a//转换为灰度图像\x0d\x0aMatInputArray_gray(height,width,CV_32F);\x0d\x0acvtColor(InputArray,InputArray_gray,CV_RGB2GRAY);\x0d\x0a//创建X、Y方向梯度图像变量\x0d\x0aMatgrad_x,grad_y;\x0d\x0aMatabs_grad_x,abs_grad_y;//梯度绝对值\x0d\x0a//X方向梯度并取绝对值\x0d\埋档x0aSobel(InputArray_gray,grad_x,InputArray_gray.depth(),1,0);\x0d\x0aconvertScaleAbs(grad_x,abs_grad_x);\x0d\x0a//Y方向空册梯度并取绝对值\x0d\x0aSobel(InputArray_gray,grad_y,InputArray_gray.depth(),0,1);\x0d\x0aconvertScaleAbs(grad_y,abs_grad_y);\x0d\x0a//计算梯度值的平方\x0d\x0apow(abs_grad_x,2.0f,abs_grad_x);\x0d\x0apow(abs_grad_y,2.0f,abs_grad_y);\x0d\x0a//OutputArray=abs_grad_x+abs_grad_y;\x0d\x0aadd(abs_grad_x,abs_grad_y,OutputArray,noArray(),CV_32F);\x0d\x0a//显示梯度平方\x0d\x0a//imshow("Gradient",OutputArray);\x0d\x0a//waitKey(0);\x0d\x0a}

opencv直径检测的原理

圆检测

原理

圆周上任意三点所确定的圆,经Hough变换后在三维参数空间应对应一点。遍历圆周上所有点,任意三个点所确定的候选圆中饥进行投票。遍历结束后,得票数最高点(理论上圆周上任意三弯培肢点确定的圆在Hough变换后均对应三维参数空间中的同一点)所确定的圆 即为该圆周上,绝大多数点所确定埋世的圆(以下称为当选圆),即绝大多数点均在该当选圆的圆周上,以此确定该圆。

圆形的表达式为(x−xcenter)2+(y−ycenter)2=r2(x−xcenter)2+(y−ycenter)2=r2,一个圆环的确定需要三个参数。那么霍夫变换的累加器必须是三维的,但是这样的计算效率很低。

这里opencv中使用霍夫梯度的方法,这里利用了边界的梯度信息。

首先对图像进行canny边缘检测,对边缘中的每一个非0点,通过Sobel算法计算局部梯度。那么计算得到的梯度方向,实际上就是圆切线的法线。三条法线即可确定一个圆心,同理在累加器中对圆心通过的法线进行累加,就得到了圆环的判定。

关于opencvsobel和opencvsobel边缘检测算法的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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