画像のグラデーションとエッジを検出する方法は?


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下の左の写真に示すような放射状グラデーションの中心である画像内のポイントを見つけたいです。ハフ変換または他のコンピュータービジョン手法を使用する方法についてのアイデアはありますか?

ありがとう

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検索画像の例:

ここに画像の説明を入力してください


いい質問です!
スペイシー

また、勾配を推定する方法の例として、Roberts 'Cross:(en.wikipedia.org/wiki/Roberts_Cross)をご覧ください。
スペイシー

より小さなソーベル演算子のように見えます。しかし、放射状の勾配を見つけるためにそれを使用する方法がわからない
-waspinator

@waspinator:画像に対してsobel演算子を実行し、出力を確認しましたか?これは、1D関数の導関数を取得する2Dに相当するため、局所的な最小値または最大値で0を超える必要がありますか?
エンドリス

1
おそらくうまくいく単純なハフのようなアプローチでは、これを試すことができます:画像のすべてのピクセルについて、勾配の方向を計算し、このピクセルから始まる勾配の方向に短い線分をアキュムレータにレンダリングします。探している中心点は、アキュムレータの最高のピーク(大きなマージン)でなければなりません。
コレテンバート

回答:


7

私はopencvで働いていて、距離変換によって生成された勾配のピークを見つけようとしていました。この場合、グレースケールの画像で形態学的操作(侵食/膨張)を使用すると非常に便利であることがわかりました。グレースケール画像を膨張させると、どのピクセルも下位/最上位の値を取ります。したがって、同じ膨張/侵食された画像からグレースケール画像を差し引くことにより、勾配の強度のピークを見つけることができます。私の結果は次のとおりです。 ここに画像の説明を入力してください

そして、OpenCV / Cppでそれを行う方法:

#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"

int main( int argc, char** argv ){

    cv::Mat objects, img ,peaks,BGR;
    std::vector<std::vector<cv::Point> > contours;
    /* Reads the image*/
    BGR=cv::imread(argv[1]);
    /* Converts it to Grayscale*/
    cv::cvtColor(BGR,img,CV_BGR2GRAY);
    /* Devine where are the objects*/
    cv::threshold(img,objects,0,255,cv::THRESH_BINARY);
    /* In order to find the local maxima, "distance"
     * is subtracted from the result of the dilatation of
     * "distance". All the peaks keep the save value */
    cv::dilate(img,peaks,cv::Mat(),cv::Point(-1,-1),3);
    cv::dilate(objects,objects,cv::Mat(),cv::Point(-1,-1),3);

    /* Now all the peaks should be exactely 0*/
    peaks=peaks-img;

    /* And the non-peaks 255*/
    cv::threshold(peaks,peaks,0,255,cv::THRESH_BINARY);
    peaks.convertTo(peaks,CV_8U);

    /* Only the zero values of "peaks" that are non-zero
     * in "objects" are the real peaks*/
    cv::bitwise_xor(peaks,objects,peaks);

    /* The peaks that are distant from less than
     * 2 pixels are merged by dilatation */
    cv::dilate(peaks,peaks,cv::Mat(),cv::Point(-1,-1),1);

    /* In order to map the peaks, findContours() is used.
     * The results are stored in "contours" */
    cv::findContours(peaks, contours, CV_RETR_CCOMP, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);
    /* just draw them and save the image */
    cv::drawContours(BGR,contours,-1,cv::Scalar(255,0,0),-1);
    cv::imwrite("result.png",BGR);

    return 1;
}

5

ここに私がこれまでに持っているものがあります。私のハフスペースの配置方法は最適とはほど遠いです。より高速にするためにできるベクトル化があると確信しています。Matlab R2011aを使用しています。元画像

提案は大歓迎です、ありがとう。

ここに画像の説明を入力してください

clear all; clc; close all;

%% read in image and find gradient information
img = rgb2gray(imread('123.png'));
[rows, columns] = size(img);
[dx, dy] = gradient(double(img));
[x y] = meshgrid(1:columns, 1:rows);
u = dx;
v = dy;
imshow(img);
hold on
quiver(x, y, u, v)


%% create Hough space and populate
hough_space = zeros(size(img));

for i = 1:columns
  for j = 1:rows

    X1 = i;
    Y1 = j;
    X2 = round(i + dx(j,i));
    Y2 = round(j + dy(j,i));
    increment = 1;

    slope = (Y2 - Y1) / (X2 - X1);
    y_intercept = Y1 - slope * X1;

    X3 = X1 + 5;

    if X3 < columns && X3 > 1
      Y3 = slope * X3 + y_intercept;
      if Y3 < rows && Y3 > 1
        hough_space = func_Drawline(hough_space, Y1, X1, floor(Y3), floor(X3), increment);
      end
    end
  end
end

imtool(hough_space)

ピクセルを値に設定するのではなく、値でピクセルずつ増分するようにMatlab Centralで見つけた描画線関数を変更しました

function Img = func_DrawLine(Img, X0, Y0, X1, Y1, nG)
% Connect two pixels in an image with the desired graylevel
%
% Command line
% ------------
% result = func_DrawLine(Img, X1, Y1, X2, Y2)
% input:    Img : the original image.
%           (X1, Y1), (X2, Y2) : points to connect.
%           nG : the gray level of the line.
% output:   result
%
% Note
% ----
%   Img can be anything
%   (X1, Y1), (X2, Y2) should be NOT be OUT of the Img
%
%   The computation cost of this program is around half as Cubas's [1]
%   [1] As for Cubas's code, please refer  
%   http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/loadFile.do?objectId=4177  
%
% Example
% -------
% result = func_DrawLine(zeros(5, 10), 2, 1, 5, 10, 1)
% result =
%      0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
%      1     1     1     0     0     0     0     0     0     0
%      0     0     0     1     1     1     0     0     0     0
%      0     0     0     0     0     0     1     1     1     0
%      0     0     0     0     0     0     0     0     0     1
%
%
% Jing Tian Oct. 31 2000
% scuteejtian@hotmail.com
% This program is written in Oct.2000 during my postgraduate in 
% GuangZhou, P. R. China.
% Version 1.0

Img(X0, Y0) = Img(X0, Y0) + nG;
Img(X1, Y1) = Img(X1, Y1) + nG;
if abs(X1 - X0) <= abs(Y1 - Y0)
   if Y1 < Y0
      k = X1; X1 = X0; X0 = k;
      k = Y1; Y1 = Y0; Y0 = k;
   end
   if (X1 >= X0) & (Y1 >= Y0)
      dy = Y1-Y0; dx = X1-X0;
      p = 2*dx; n = 2*dy - 2*dx; tn = dy;
      while (Y0 < Y1)
         if tn >= 0
            tn = tn - p;
         else
            tn = tn + n; X0 = X0 + 1;
         end
         Y0 = Y0 + 1; Img(X0, Y0) = Img(X0, Y0) + nG;
      end
   else
      dy = Y1 - Y0; dx = X1 - X0;
      p = -2*dx; n = 2*dy + 2*dx; tn = dy;
      while (Y0 <= Y1)
         if tn >= 0
            tn = tn - p;
         else
            tn = tn + n; X0 = X0 - 1;
         end
         Y0 = Y0 + 1; Img(X0, Y0) = Img(X0, Y0) + nG;
      end
   end
else if X1 < X0
      k = X1; X1 = X0; X0 = k;
      k = Y1; Y1 = Y0; Y0 = k;
   end
   if (X1 >= X0) & (Y1 >= Y0)
      dy = Y1 - Y0; dx = X1 - X0;
      p = 2*dy; n = 2*dx-2*dy; tn = dx;
      while (X0 < X1)
         if tn >= 0
            tn = tn - p;
         else
            tn = tn + n; Y0 = Y0 + 1;
         end
         X0 = X0 + 1; Img(X0, Y0) = Img(X0, Y0) + nG;
      end
   else
      dy = Y1 - Y0; dx = X1 - X0;
      p = -2*dy; n = 2*dy + 2*dx; tn = dx;
      while (X0 < X1)
         if tn >= 0
            tn = tn - p;
         else
            tn = tn + n; Y0 = Y0 - 1;
         end
         X0 = X0 + 1; Img(X0, Y0) = Img(X0, Y0) + nG;
      end
   end
end

他の誰も貢献する気がなかったので、賞金はあなたの答えに帰せられると思います。それは私が望むものではありませんが、3の中で最も近いものです。この方法をさらに改善しましたか?
ケープコード14年

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