Понимание результатов стратегии комбинирования градиентов с помощью операторов Собеля

Я попытался реализовать детектор Sobel Edge, вот так:

def sobel(img):
    img = cv2.GaussianBlur(img, (5, 5), 0)
    
    filter_x = np.array([
        [-1, 0, 1],
        [-2, 0, 2],
        [-1, 0, 1]
    ])
    
    filter_y = np.array([
        [-1, -2, -1],
        [0, 0, 0],
        [1, 2, 1]
    ])
    
    S_x = cv2.filter2D(img, -1, filter_x)
    S_y = cv2.filter2D(img, -1, filter_y)
    
#     S_x = cv2.convertScaleAbs(S_x)
#     S_y = cv2.convertScaleAbs(S_y)
#     grad = S_x * 0.5 + S_y * 0.5
    grad = np.sqrt(S_x ** 2 + S_y ** 2)
    grad = np.clip(grad, 0, 255)
    return grad.astype(np.uint8)

img_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
plt.figure(figsize=(10, 10))
edge = sobel(img_gray)
plt.imshow(edge, cmap='gray')

Выходы, которые я получаю, очень шумные. Например:

Это происходит потому, что я вычисляю величину L2 градиентов в направлениях x и y. Однако, когда я переключаю стратегию на использование норм L1 (т. е. использую S_x * 0,5 + S_y * 0,5), я получаю гораздо менее шумный результат:

Почему это происходит? По разным данным, используются обе эти комбинации, но я хочу понять, почему вариант L2 такой шумный, и как этого можно избежать.

Спасибо!

это выглядит как целочисленный перенос/переполнение. происходит во время **2 операции. вам следует отладить свой код перед публикацией. минимально воспроизводимый пример. это не новый вопрос.

Christoph Rackwitz 04.08.2024 21:25

Вместо np.clip(grad, 0, 255) попробуйте масштабировать его на 255/некоторое большее значение перед displayjng.

Micka 04.08.2024 21:57

в этот момент уже слишком поздно. это лишь немного исправит график, если вообще исправит. matplotlib обычно масштабируется, когда ему предоставляются массивы в оттенках серого (по сравнению с 3D/цветными массивами).

Christoph Rackwitz 04.08.2024 22:18
Почему в Python есть оператор "pass"?
Почему в Python есть оператор "pass"?
Оператор pass в Python - это простая концепция, которую могут быстро освоить даже новички без опыта программирования.
Некоторые методы, о которых вы не знали, что они существуют в Python
Некоторые методы, о которых вы не знали, что они существуют в Python
Python - самый известный и самый простой в изучении язык в наши дни. Имея широкий спектр применения в области машинного обучения, Data Science,...
Основы Python Часть I
Основы Python Часть I
Вы когда-нибудь задумывались, почему в программах на Python вы видите приведенный ниже код?
LeetCode - 1579. Удаление максимального числа ребер для сохранения полной проходимости графа
LeetCode - 1579. Удаление максимального числа ребер для сохранения полной проходимости графа
Алиса и Боб имеют неориентированный граф из n узлов и трех типов ребер:
Оптимизация кода с помощью тернарного оператора Python
Оптимизация кода с помощью тернарного оператора Python
И последнее, что мы хотели бы показать вам, прежде чем двигаться дальше, это
Советы по эффективной веб-разработке с помощью Python
Советы по эффективной веб-разработке с помощью Python
Как веб-разработчик, Python может стать мощным инструментом для создания эффективных и масштабируемых веб-приложений.
0
3
55
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

cv2.filter2D производит вывод того же типа, что и ввод. Если входные данные — uint8, то фильтр Собеля будет переполняться и опустошаться (отрицательные значения будут отображаться как большие положительные значения).

Перед фильтрацией преобразуйте входное изображение в тип с плавающей запятой.

Ага! Спасибо!

Ansh Godha 05.08.2024 17:00

Другие вопросы по теме