81、图像边缘检测算子全解析

图像边缘检测算子全解析

在图像领域中，边缘检测是一项基础且关键的技术，它能够帮助我们识别图像中物体的边界，为后续的图像分析、目标识别等任务提供重要的基础。本文将详细介绍多种常见的边缘检测算子，包括一阶微分算子和高阶检测算子，深入探讨它们的原理、特点及应用。

一阶微分算子

Sobel算子

Sobel算子是一种典型的一阶微分边缘检测器，它通过两个二维正交掩码来检测图像中的边缘。Sobel核由两部分组成，水平方向的平滑滤波器 s = [1, 2, 1] 和垂直方向的梯度算子 g = [-1, 0, 1] 。

增强水平边缘的核 Ky 为：

Ky = 
[
  [-1, -2, -1],
  [ 0,  0,  0],
  [ 1,  2,  1]
]

增强垂直边缘的核 Kx 是 Ky 的转置：

Kx = 
[
  [-1,  0,  1],
  [-2,  0,  2],
  [-1,  0,  1]
]

对于图像 I ，Sobel边缘强度 E 的计算公式为：
[E = \sqrt{(Kx * I)^2 + (Ky * I)^2}]

下面是Sobel算子的工作流程：

graph TD;
    A[输入图