漫谈《数字图像处理》之Kirsch罗盘核八个方向

一、Kirsch 罗盘核介绍

       Kirsch 罗盘核是图像处理领域经典的边缘检测算子，由 Robert Kirsch 于 1971 年提出，其核心是通过多方向模板捕捉图像边缘特征，以下从基本原理、检测步骤、优缺点三方面展开说明：

1、基本原理

       Kirsch 核基于图像中边缘处像素灰度值会发生突变这一特性，通过设计多个不同方向的模板，对图像进行卷积运算来检测各个方向上的边缘。不同方向的模板能够捕捉不同走向的边缘信息，进而全面检测出图像中的边缘。

        Kirsch核如下图所示，包含 8 个 3×3 的模板， 分别对应 8 个不同的方向，即北（N）、西北（NW）、西（W）、西南（SW）、南（S）、东南（SE）、东（E）、东北（NE）。每个模板中的元素都是权重值，在卷积运算时，这些权重值与图像中对应位置的像素值相乘，再将乘积相加，得到该方向上的响应值。

2、基于Kirsch核的边缘检测步骤：

      1）准备 Kirsch 核模板

       Kirsch 核一共有如上图所示的8个不同方向的 3×3 模板，每个模板的数值代表对应位置的运算权重，可分别用于检测水平、垂直及各斜向边缘

       2） 遍历图像像素

       从以 3×3 为滑动窗口，从图像左上角开始依次遍历每个像素。针对图像边缘处的像素，需通过补零、镜像等边界扩充方式，确保窗口能完整覆盖目标像素。    &