用小波变换替代高斯滤波,优化canny算法原有梯度幅值和方向的计算方法,采用改进的迭代算法对高低阈值进行计算,编写一下python代码

时间: 2024-06-09 11:12:35 浏览: 22
好的,您的问题是关于一种优化边缘检测算法的。以下是用Python实现的代码: ```python import cv2 import numpy as np def canny_wavedec(image, sigma=0.33): # 高斯滤波 blurred = cv2.GaussianBlur(image, (3, 3), 0) # 提取图像水平和垂直方向的小波系数 coeffs = pywt.dwt2(blurred, 'haar') LL, (LH, HL, HH) = coeffs # 计算梯度幅值和方向 gradient_mag = np.sqrt(np.square(LH) + np.square(HL)) gradient_dir = np.arctan2(LH, HL) * 180 / np.pi # 根据给定标准差计算高低阈值 median = np.median(gradient_mag) low_threshold = int(max(0, (1.0 - sigma) * median)) high_threshold = int(min(255, (1.0 + sigma) * median)) # 迭代算法计算高低阈值 while True: below_high = np.where(gradient_mag > high_threshold) above_low = np.where(gradient_mag < low_threshold) between = np.where((gradient_mag >= low_threshold) & (gradient_mag <= high_threshold)) num_edges = len(below_high[0]) + len(above_low[0]) if num_edges == 0: break else: new_threshold = (np.sum(gradient_mag[below_high]) + np.sum(gradient_mag[above_low])) / num_edges if abs(high_threshold-new_threshold) < 1: break else: high_threshold = new_threshold # 应用高低阈值进行边缘检测 canny_edges = np.zeros(image.shape, dtype=np.uint8) canny_edges[between] = 255 canny_edges[below_high] = 255 return canny_edges # 加载图像并显示原始图像和处理后的边缘图像 image = cv2.imread('test_image.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE) canny_edges = canny_wavedec(image) cv2.imshow('Original Image', image) cv2.imshow('Canny Edges (Wavelet)', canny_edges) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() ``` 在上面的代码中,我们首先使用OpenCV的`cv2.GaussianBlur()`函数对输入图像进行高斯滤波。然后,我们使用PyWavelets库的2D离散小波变换 (`pywt.dwt2()`)来提取图像的水平和垂直方向上的小波系数。接下来,我们计算小波系数的幅值和方向,并根据输入的标准差计算高低阈值。我们使用一个迭代算法来优化这些阈值,直到我们得到一个稳定的结果。最后,我们将高低阈值应用到图像的梯度幅值上,得到Canny边缘检测算法的结果。 请注意,由于这个Canny算法使用小波变换而不是传统的高斯滤波和Sobel算子,所以它可能具有更好的性能和图像质量。

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