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边缘检测——sobel索伯算子 数学原理和应用

索伯算子(sobel operator)常用于边缘检测,在粗精度下,是最常用的边缘检测算子,以广泛应用几十年。sobel算子由两个3X3的卷积核构成,分别用于计算中心像素邻域的灰度加权差。分为垂直方向和水平方向的索伯滤波器Gx and
Gy。

在这里插入图片描述

sobel 算子的用途主要为:

边缘检测时: Gx用于检测纵向边缘, Gy用于检测横向边缘.
计算法线时: Gx用于计算法线的横向偏移, Gy用于计算法线的纵向偏移.

sobel算子应用时进行给定图像的卷积操作,卷积为计算图像大矩阵周围像素和滤波器矩阵对应位置元素的乘积, 然后把结果相加到一起, 最终得到的值就作为该像素的新值, 这样就完成了一次
卷积,之后继续移动卷积核,直到把大矩阵每个位置都运算完毕,因为相邻像素卷积结果一般具有相似输出,会产生大量冗余信息,一般为减少输出值会进行求取最大小值或者平均值的池化操作。

经sobel算子处理的图像(图像来源于网路,侵删)

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