定向Canny边缘检测

Question

我想使用Canny方法检测边缘。最后我想要两个边缘贴图：1表示水平1表示垂直方向。

在MATLAB中，这可以通过使用带有额外方向参数的Sobel或Prewitt运算符来实现，但对于Canny，我们没有这个选项。

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

知道如何使用Canny分别提取水平和垂直边缘吗？

Answer 1

无法使用内置的edge功能。但是，Canny边缘检测使用Sobel Operator的角度。重现这些值非常容易。

1. 从图像开始，我将使用内置的演示图像。

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

2. 获取Canny边缘

   A_canny = edge(A, 'Canny');
   

3. Sobel算子 - 我们不能使用内置实现（edge(A_filter, 'Sobel')），因为我们需要边角，而不仅仅是边缘位置，所以我们实现了自己的运算符。

   一个。高斯滤波器。这是Canny的预处理步骤，所以我们应该在这里重现它

   A_filter = imgaussfilt(A);
   

   湾卷积找到定向梯度

   %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');
   

   ℃。计算角度

   A_angle = arctan(A_vertical./A_horizontal);
   

4. 获取边缘位置的角度值

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

5. 选择您感兴趣的角度

   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;
   

因此，如果我正在寻找水平线，我的目标角度将为零。下图说明了步骤1,2,4和5.提取的水平线的最终结果显示在右下角。您可以看到它们不是完全水平的，因为我使用了这么大的角度公差窗口。这是一个可调参数，具体取决于您想要达到目标角度的精确程度。