用python实现canny边缘检测

时间: 2023-05-24 09:05:57 浏览: 59
以下是Python中Canny边缘检测的实现代码: ```python import cv2 # 读入图像,转为灰度图 img = cv2.imread("lena.jpg") gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # Canny边缘检测 edges = cv2.Canny(gray, 100, 200) # 显示结果 cv2.imshow("Original", img) cv2.imshow("Canny", edges) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() ``` 其中,cv2.Canny()函数需要两个参数:low_threshold和high_threshold,表示边缘强度的阈值范围。通常情况下,low_threshold取值为高阈值的1/3到1/2之间。在上述代码中,low_threshold为100,high_threshold为200。 运行结果: ![canny示例图](canny.png)
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不用OPENCV库用python实现canny边缘检测算法

可以使用Python的NumPy和Matplotlib库来实现Canny边缘检测算法。以下是一个简单的实现示例: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt def canny_edge_detection(image, sigma=1, kernel_size=5, low_threshold=0.1, high_threshold=0.3): # Convert image to grayscale gray = np.mean(image, axis=2) # Apply Gaussian blur blurred = np.zeros_like(gray) kernel = np.zeros((kernel_size, kernel_size)) for i in range(kernel_size): for j in range(kernel_size): kernel[i, j] = np.exp(-((i - kernel_size // 2) ** 2 + (j - kernel_size // 2) ** 2) / (2 * sigma ** 2)) kernel /= np.sum(kernel) for i in range(kernel_size // 2, gray.shape[0] - kernel_size // 2): for j in range(kernel_size // 2, gray.shape[1] - kernel_size // 2): blurred[i, j] = np.sum(gray[i - kernel_size // 2:i + kernel_size // 2 + 1, j - kernel_size // 2:j + kernel_size // 2 + 1] * kernel) # Compute gradient magnitude and direction dx = np.zeros_like(blurred) dy = np.zeros_like(blurred) for i in range(1, blurred.shape[0] - 1): for j in range(1, blurred.shape[1] - 1): dx[i, j] = blurred[i, j + 1] - blurred[i, j - 1] dy[i, j] = blurred[i + 1, j] - blurred[i - 1, j] magnitude = np.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2) direction = np.arctan2(dy, dx) # Non-maximum suppression suppressed = np.zeros_like(magnitude) for i in range(1, magnitude.shape[0] - 1): for j in range(1, magnitude.shape[1] - 1): angle = direction[i, j] * 180 / np.pi if angle < 0: angle += 180 if (angle >= 0 and angle < 22.5) or (angle >= 157.5 and angle < 180): if magnitude[i, j] >= magnitude[i, j - 1] and magnitude[i, j] >= magnitude[i, j + 1]: suppressed[i, j] = magnitude[i, j] elif (angle >= 22.5 and angle < 67.5): if magnitude[i, j] >= magnitude[i - 1, j - 1] and magnitude[i, j] >= magnitude[i + 1, j + 1]: suppressed[i, j] = magnitude[i, j] elif (angle >= 67.5 and angle < 112.5): if magnitude[i, j] >= magnitude[i - 1, j] and magnitude[i, j] >= magnitude[i + 1, j]: suppressed[i, j] = magnitude[i, j] elif (angle >= 112.5 and angle < 157.5): if magnitude[i, j] >= magnitude[i - 1, j + 1] and magnitude[i, j] >= magnitude[i + 1, j - 1]: suppressed[i, j] = magnitude[i, j] # Double thresholding and edge tracking low_threshold *= np.max(suppressed) high_threshold *= np.max(suppressed) edges = np.zeros_like(suppressed) strong_i, strong_j = np.where(suppressed >= high_threshold) weak_i, weak_j = np.where((suppressed >= low_threshold) & (suppressed < high_threshold)) edges[strong_i, strong_j] = 1 while len(weak_i) > 0: i, j = weak_i[0], weak_j[0] weak_i, weak_j = np.delete(weak_i, 0), np.delete(weak_j, 0) if edges[i + 1, j] == 1 or edges[i - 1, j] == 1 or edges[i, j + 1] == 1 or edges[i, j - 1] == 1 or edges[i + 1, j + 1] == 1 or edges[i - 1, j - 1] == 1 or edges[i + 1, j - 1] == 1 or edges[i - 1, j + 1] == 1: edges[i, j] = 1 return edges # Test the function on a sample image image = plt.imread('lena.png') edges = canny_edge_detection(image) plt.imshow(edges, cmap='gray') plt.show() ``` 这个实现使用了高斯滤波器来平滑图像,计算梯度幅值和方向,进行非极大值抑制,双阈值处理和边缘跟踪。可以通过调整参数来控制算法的性能。

python实现canny边缘检测算法

Canny边缘检测是一种经典的图像边缘检测算法,下面是Python实现代码: ```python import cv2 import numpy as np # 读取图片 img = cv2.imread('image.jpg') # 灰度化处理 gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 高斯平滑滤波 gaussian = cv2.GaussianBlur(gray, (5, 5), 0) # 计算梯度 sobelx = cv2.Sobel(gaussian, cv2.CV_64F, 1, 0, ksize=3) sobely = cv2.Sobel(gaussian, cv2.CV_64F, 0, 1, ksize=3) mag = np.sqrt(sobelx**2 + sobely**2) mag = np.uint8(mag) # 非极大值抑制 height, width = mag.shape non_max = np.zeros((height, width), dtype=np.uint8) for i in range(1, height - 1): for j in range(1, width - 1): if sobelx[i, j] == 0: tangent = 1e5 else: tangent = sobely[i, j] / sobelx[i, j] if mag[i, j] >= mag[i-1, j-1] * tangent and mag[i, j] >= mag[i+1, j+1] * tangent: non_max[i, j] = 255 elif mag[i, j] >= mag[i-1, j] and mag[i, j] >= mag[i+1, j]: non_max[i, j] = 255 elif mag[i, j] >= mag[i, j-1] * tangent and mag[i, j] >= mag[i, j+1] * tangent: non_max[i, j] = 255 elif mag[i, j] >= mag[i, j-1] and mag[i, j] >= mag[i, j+1]: non_max[i, j] = 255 # 双阈值和连接边缘 weak = 75 strong = 255 result = np.zeros((height, width), dtype=np.uint8) result[mag > weak] = 1 result[mag > strong] = 255 for i in range(1, height - 1): for j in range(1, width - 1): if result[i, j] == 1: if result[i-1, j-1] == 255 or result[i-1, j] == 255 or result[i-1, j+1] == 255 or result[i, j-1] == 255 or result[i, j+1] == 255 or result[i+1, j-1] == 255 or result[i+1, j] == 255 or result[i+1, j+1] == 255: result[i, j] = 255 else: result[i, j] = 0 # 显示图片 cv2.imshow('Canny Edge Detection', result) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() ``` 以上代码中使用了OpenCV库实现了Canny边缘检测算法,其中包括灰度化处理、高斯平滑滤波、计算梯度、非极大值抑制、双阈值和连接边缘等步骤,最终结果显示在窗口中。

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