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python opencv实现图像边缘检测

yipeiwu_com5年前 (2020-03-06)Python基础

本文利用python opencv进行图像的边缘检测，一般要经过如下几个步骤：

1、去噪

如cv2.GaussianBlur()等函数；

2、计算图像梯度

图像梯度表达的是各个像素点之间，像素值大小的变化幅度大小，变化较大，则可以认为是出于边缘位置，最多可简化为如下形式：

3、非极大值抑制

在获得梯度的方向和大小之后，应该对整幅图像做一个扫描，去除那些非边界上的点。对每一个像素进行检查，看这个点的梯度是不是周围具有相同梯度方向的点中最大的。如下图所示：

4、滞后阈值

现在要确定那些边界才是真正的边界。这时我们需要设置两个阈值：minVal 和maxVal。当图像的灰度梯度高于maxVal 时被认为是真的边界，那些低于minVal 的边界会被抛弃。如果介于两者之间的话，就要看这个点是否与某个被确定为真正的边界点相连，如果是就认为它也是边界点，如果不是就抛弃。如下图：

在Python Opencv接口中，提供了Canny函数，可以对图像进行一键执行边缘检测。

接下来，利用Canny函数进行边缘检测的实验。

Canny函数需要指定几个参数：

1、需要进行边缘检测的原图
2、阈值下限
3、阈值上限

我们为了能够看到不同阈值范围对边缘检测结果的影响，设置了两个滑动条，来分别表示阈值上下限。

完整代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Thu Sep 13 14:23:32 2018
@author: Leon
内容：
对图片进行边缘检测；
添加滑动条，可自由调整阈值上下限。
"""
 
import cv2
import numpy as np
 
def nothing(x):
  pass
 
cv2.namedWindow('Canny',0)
# 创建滑动条
cv2.createTrackbar('minval','Canny',0,255,nothing)
cv2.createTrackbar('maxval','Canny',0,255,nothing)
 
img = cv2.imread('Tree.jpg',0)
 
# 高斯滤波去噪
img = cv2.GaussianBlur(img,(3,3),0)
edges =img
 
k=0
while(1):
 
  key = cv2.waitKey(50) & 0xFF
  if key == ord('q'):
    break
  # 读取滑动条数值
  minval = cv2.getTrackbarPos('minval','Canny')
  maxval = cv2.getTrackbarPos('maxval','Canny')
  edges = cv2.Canny(img,minval,maxval)
  
  # 拼接原图与边缘监测结果图
  img_2 = np.hstack((img,edges))
  cv2.imshow('Canny',img_2)
 
cv2.destroyAllWindows()

效果如图：