sobel_dirsobel_dirSobelDirSobelDir (Operator)

Name

sobel_dirsobel_dirSobelDirSobelDir — Kantendetektion (Amplitude und Richtung) mit dem Sobel-Operator.

Signatur

Beschreibung

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.

Achtung

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.

Ausführungsinformationen

• Unterstützt OpenCL Compute Devices.
• Multithreading-Typ: reentrant (läuft parallel zu nicht-exklusiven Operatoren).
• Multithreading-Bereich: global (kann von jedem Thread aufgerufen werden).
• Automatisch parallelisiert auf Tupelebene.
• Automatisch parallelisiert auf Kanalebene.
• Automatisch parallelisiert auf Domainebene.

Parameter

read_image(Image,'fabrik')
sobel_dir(Image,Amp,Dir,'sum_abs',3)
threshold(Amp,Edg,128,255)

read_image(&Image,"fabrik");
sobel_dir(Image,&Amp,&Dir,"sum_abs",3);
threshold(Amp,&Edg,128.0,255.0);

read_image(Image,'fabrik')
sobel_dir(Image,Amp,Dir,'sum_abs',3)
threshold(Amp,Edg,128,255)

read_image(Image,'fabrik')
sobel_dir(Image,Amp,Dir,'sum_abs',3)
threshold(Amp,Edg,128,255)

read_image(Image,'fabrik')
sobel_dir(Image,Amp,Dir,'sum_abs',3)
threshold(Amp,Edg,128,255)

Ergebnis

sobel_dirsobel_dirSobelDirSobelDirSobelDir liefert den Wert 2 (H_MSG_TRUE), falls die Parameter korrekt sind. Das Verhalten bei leerer Eingabe (keine Eingabebilder vorhanden) lässt sich mittels set_system('no_object_result',<Result>)set_system("no_object_result",<Result>)SetSystem("no_object_result",<Result>)SetSystem("no_object_result",<Result>)SetSystem("no_object_result",<Result>) festlegen. Gegebenenfalls wird eine Fehlerbehandlung durchgeführt.

Vorgänger

binomial_filterbinomial_filterBinomialFilterBinomialFilterBinomialFilter, gauss_filtergauss_filterGaussFilterGaussFilterGaussFilter, mean_imagemean_imageMeanImageMeanImageMeanImage, anisotropic_diffusionanisotropic_diffusionAnisotropicDiffusionAnisotropicDiffusionAnisotropicDiffusion, sigma_imagesigma_imageSigmaImageSigmaImageSigmaImage

Nachfolger

nonmax_suppression_dirnonmax_suppression_dirNonmaxSuppressionDirNonmaxSuppressionDirNonmaxSuppressionDir, hysteresis_thresholdhysteresis_thresholdHysteresisThresholdHysteresisThresholdHysteresisThreshold, thresholdthresholdThresholdThresholdThreshold

Alternativen

edges_imageedges_imageEdgesImageEdgesImageEdgesImage, frei_dirfrei_dirFreiDirFreiDirFreiDir, kirsch_dirkirsch_dirKirschDirKirschDirKirschDir, prewitt_dirprewitt_dirPrewittDirPrewittDirPrewittDir, robinson_dirrobinson_dirRobinsonDirRobinsonDirRobinsonDir

Siehe auch

robertsrobertsRobertsRobertsRoberts, laplacelaplaceLaplaceLaplaceLaplace, highpass_imagehighpass_imageHighpassImageHighpassImageHighpassImage, bandpass_imagebandpass_imageBandpassImageBandpassImageBandpassImage

Modul

Foundation