Canny算子是John.F.Canny于20世纪80年代提出的一种多级边缘检测算法。该算子最初的提出是为了能够得到一个最优的边缘检测,即:检测到的边缘要尽可能跟实际的边缘接近,并尽可能的多,同时,要尽量降低噪声对边缘检测的干扰。是一个很好的边缘检测器,很常用也很实用的图像处理方法。

总共可以分为五步:

高斯模糊GaussianBlur。将输入的彩色图像进行高斯模糊来去掉噪声

灰度转换cvtColor。

计算梯度Sobel/Scharr。去掉噪声后对图像求取梯度

获得梯度后会根据图像角度来实现非最大信号抑制(通过双阈值来控制)

高低阈值输出二值图像。

opencv提取边缘线 opencv提取边缘坐标_像素点

opencv提取边缘线 opencv提取边缘坐标_边缘检测_02

opencv提取边缘线 opencv提取边缘坐标_opencv提取边缘线_03

关于2个阈值参数:

低于阈值1的像素点会被认为不是边缘;

高于阈值2的像素点会被认为是边缘;

在阈值1和阈值2之间的像素点,若与第2步得到的边缘像素点相邻,则被认为是边缘,否则被认为不是边缘。

关于L2gradient参数:

如果为true,计算图像梯度的时候会使用:(更加精确)opencv提取边缘线 opencv提取边缘坐标_边缘检测_04

如果为false,计算图像梯度的时候会使用:opencv提取边缘线 opencv提取边缘坐标_像素点_05

# canny运算步骤:5步
# 1. 高斯模糊 - GaussianBlur (这一步是为了先降低噪声,因为canny对噪声敏感)
# 2. 灰度转换 - cvtColor
# 3. 计算梯度 - Sobel/Scharr
# 4. 非极大值抑制
# 5. 高低阈值输出二值图像
# 非极大值抑制:
# 算法使用一个3×3邻域作用在幅值阵列M[i,j]的所有点上;
# 每一个点上,邻域的中心像素M[i,j]与沿着梯度线的两个元素进行比较,
# 其中梯度线是由邻域的中心点处的扇区值ζ[i,j]给出。
# 如果在邻域中心点处的幅值M[i,j]不比梯度线方向上的两个相邻点幅值大,则M[i,j]赋值为零,否则维持原值;
# 此过程可以把M[i,j]宽屋脊带细化成只有一个像素点宽,即保留屋脊的高度值。
# 高低阈值连接
# T1,T2为阈值,凡是高于T2的都保留,凡是低于T1的都丢弃
# 从高于T2的像素出发,凡是大于T1而且相互连接的都保留。最终得到一个输出二值图像
# 推荐高低阈值比值为T2:T1 = 3:1/2:1,其中T2高阈值,T1低阈值

opencv提取边缘线 opencv提取边缘坐标_边缘检测_06

我们也可以选择给提取的边缘上色。

opencv提取边缘线 opencv提取边缘坐标_opencv提取边缘线_07

opencv提取边缘线 opencv提取边缘坐标_opencv提取边缘线_08