sobel_dirsobel_dirSobelDirSobelDirSobelDir berechnet eine Art von erster Ableitung der
Grauwertdaten und wird als Kantenfilter eingesetzt. Dem Filter
liegen folgende zwei Filtermasken zugrunde:
A =
1 2 1
0 0 0
-1 -2 -1
B =
1 0 -1
2 0 -2
1 0 -1
Diese Masken werden je nach Filtertyp unterschiedlich verwendet.
(a und b stehen im folgenden für die Ergebnisse der Faltung mit
A und B in einem Bildpunkt):
Für eine 3x3 Sobel-Filterung (SizeSizeSizeSizesize = 3)
werden die Filter A und B direkt angewandt. Für größere
Sobel-Filter wird das Eingabebild dagegen zunächst mit dem
Gaußfilter (siehe gauss_imagegauss_imageGaussImageGaussImageGaussImage) oder einem Binomialfilter
(siehe binomial_filterbinomial_filterBinomialFilterBinomialFilterBinomialFilter) der Größe SizeSizeSizeSizesize-2
geglättet. Der Gaußfilter wird durch die oben angegebenen Werte
von FilterTypeFilterTypeFilterTypeFilterTypefilterType ausgewählt. Hierbei ist SizeSizeSizeSizesize = 5,
7, 9, 11 oder 13 zu wählen. Der Binomialfilter wird ausgewählt,
indem '_binomial'"_binomial""_binomial""_binomial""_binomial" an die oben angegebenen Werte von
FilterTypeFilterTypeFilterTypeFilterTypefilterType angehängt wird. Hier kann SizeSizeSizeSizesize
zwischen 5 und 39 gewählt werden. Zusätzlich ist es möglich,
unterschiedliche Glättungen in Spalten- und Zeilenrichtung durch
Angabe von zwei Werten in SizeSizeSizeSizesize zu erreichen. Dabei
entspricht der erste Wert der Maskenbreite (Glättung in
Spaltenrichtung) und der zweite Wert der Maskenhöhe (Glättung in
Zeilenrichtung) des Binomialfilters. Der Binomialfilter kann nur
für Bilder vom Typ byte, uint2 und real verwendet werden. Da die
Glättung die Kantenamplituden reduziert, wird in diesem Fall die
Kantenamplitude noch mit 2 multipliziert, um einen
Informationsverlust zu vermeiden. Somit ist
sobel_dir(I,Amp,Dir,FilterType,S)
für Size > 3 konzeptuell äquivalent zu
scale_image(I,F,2,0)
gauss_image(F,G,S-2)
sobel_dir(G,Amp,Dir,FilterType,3)
bzw. zu
scale_image(I,F,2,0)
binomial_filter(F,G,S[0]-2,S[1]-2)
sobel_dir(G,Amp,Dir,FilterType,3).
Im Parameter EdgeDirectionEdgeDirectionEdgeDirectionEdgeDirectionedgeDirection wird die Kantenrichtungen
zurückgeliefert. Diese werden in 2-Grad-Schritten kodiert,
d.h. eine Kantenrichtung von x Grad (im mathematisch positiven Sinn
und bezogen auf die Horizontale)
wird zu x / 2 im entsprechenden Ergebnisbild.
Außerdem wird auch die Richtung der Helligkeitsänderung
berücksichtigt. Bezeichnet den Bildgradienten,
ergeben sich folgende Kantenrichtungen r (zurückgeliefert als
r/2) zwischen 0 und 359 Grad:
In Bildpunkten mit Kantenamplitude 0 wird als Kantenrichtung der
Wert 255 (undefinierte Richtung) zurückgeliefert.
sobel_dirsobel_dirSobelDirSobelDirSobelDir kann auf OpenCL Geräten ausgeführt werden. Dabei ist zu
beachten, dass bei Gauss-Filterung mit SizeSizeSizeSizesize > 3 das Ergebnis von
dem der CPU-Implementierung abweichen kann.
Beachten Sie, dass Filteroperatoren eventuell unerwartete Resultate
ausgeben, wenn ein Bild mit einer reduzierten Domäne als Input übergeben
wird. Weitere Informationen können im Kapitel Filter gefunden
werden.