cv2.Canny边缘检测实例

cv2.Canny是OpenCV中用于进行边缘检测的函数。它的原理是基于Canny算法，该算法是一种非常流行的边缘检测算法，其实现主要有以下几个步骤：
1. 高斯滤波：对图像进行高斯滤波，以平滑图像并去除噪声。
2. 计算梯度：使用Sobel等算子计算图像梯度，以检测出边缘。
3. 非极大值抑制：对梯度幅值图像进行非极大值抑制，以使边缘更加细化。
4. 双阈值处理：将梯度幅值图像分为两个阈值区间，并进行二值化处理，以获得最终的二值化图像。
5. 滞后阈值处理：对于二值化图像中的边缘像素，进一步检测其是否真正属于边缘，并去除一些误检出来的边缘。

下面是cv2.Canny的一段实例代码：

import cv2
import numpy as np

# 读取图像
img = cv2.imread('test.jpg', 0)

# 进行边缘检测
edges = cv2.Canny(img, 100, 200)

# 显示结果
cv2.imshow('Original', img)
cv2.imshow('Edges', edges)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

这段代码中，首先使用cv2.imread函数读取了一张灰度图像。然后使用cv2.Canny函数进行边缘检测，其中第二个和第三个参数分别为两个阈值（即双阈值处理中的两个阈值），这里设置为100和200。最后使用cv2.imshow函数显示原图和边缘检测结果。

相关问题

sobel和canny算子边缘检测原理及应用实例

Sobel算子和Canny算子都是常用的边缘检测算法。

Sobel算子

Sobel算子是一种基于梯度的边缘检测算法，它通过计算像素点的一阶导数来检测图像中的边缘。Sobel算子分别计算水平和垂直方向上的梯度值，然后将梯度值合并成一个强度值，用于表示像素点的边缘强度。

Sobel算子的应用实例：

1. 图像增强：通过Sobel算子计算图像中的边缘，可以增强图像的对比度和细节。

2. 特征提取：Sobel算子可以用于提取图像中的特征，如轮廓、角点等。

3. 目标检测：在计算机视觉中，Sobel算子可以用于目标检测，例如在车牌识别中使用Sobel算子检测车牌的边缘。

Canny算子

Canny算子是一种基于梯度的边缘检测算法，它通过计算图像中像素点的梯度大小和方向，然后利用非极大值抑制和双阈值处理来检测边缘。

Canny算子的应用实例：

1. 物体识别：Canny算子可以用于物体识别，例如在机器人视觉中使用Canny算子检测物体的边缘。

2. 图像分割：Canny算子可以用于图像分割，例如将图像分割成目标和背景。

3. 图像处理：Canny算子可以用于图像处理，例如在数字图像处理中使用Canny算子对图像进行边缘检测和二值化处理。

能给一个完整的实例吗，比方说以下python代码：import cv2 import numpy as np # 加载图像 image = cv2.imread("/root/camera/test/v4l2_cap.jpg") # 查看图像中是否存在蓝色和红色 blue_pixels = np.sum(image[:, :, 0]) # 蓝色通道 red_pixels = np.sum(image[:, :, 2]) # 红色通道 colors = "0" if blue_pixels > red_pixels: color = "Blue" elif blue_pixels < red_pixels: color = "Red" else: color = "None" # 将图像转换为灰度图像 gray_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 边缘增强 enhanced_image = cv2.Canny(gray_image, 33, 45) # 形态学操作（腐蚀和膨胀） kernel = np.ones((3, 3), np.uint8) edges1 = cv2.dilate(enhanced_image, kernel, iterations=3) # 在灰度图像中检测圆形 circles = cv2.HoughCircles(edges1, cv2.HOUGH_GRADIENT, dp=1, minDist=100, param1=66, param2=25, minRadius=90, maxRadius=185) shape="" if circles is not None: # 在原始图像上绘制检测到的圆 circles = np.uint16(np.around(circles)) for circle in circles[0, :]: x, y, radius = circle[0], circle[1], circle[2] if abs(x - image.shape[1] // 2) > 100: continue shape = "Circle" cv2.circle(image, (x, y), 90, (0, 255, 0), 2) cv2.circle(image, (x, y), 2, (0, 0, 255), 3) else: shape = "None" # 判断是否同时出现 Rectangle 和 Triangle以及颜色是否有红，绿 if color == "Red" and shape != "Circle" : result = 'r' elif color == "Blue" and shape == "Circle" : result = 'b' else: result = 'n' # 打印检测到的形状、颜色 #print(f"Color:{color}") #print(f"shape:{shape}") print(f"Result: {result}") #cv2.imshow("enhanced_image", enhanced_image) #cv2.imshow("edges1", edges1) #cv2.imshow("Image", image) #cv2.waitKey(0) #cv2.destroyAllWindows()

下面是将你提供的Python代码转换为Cython的示例：

import cv2
import numpy as np

cdef extern from "opencv2/core/core_c.h":
    void* cvLoadImage(const char* filename, int flags)

cdef extern from "opencv2/highgui/highgui_c.h":
    void cvShowImage(const char* name, void* image)
    void cvWaitKey(int delay)
    void cvDestroyAllWindows()

cdef extern from "opencv2/imgproc/imgproc_c.h":
    void cvCvtColor(void* src, void* dst, int code)
    void cvCanny(void* image, void* edges, double threshold1, double threshold2)
    void cvDilate(void* src, void* dst, void* kernel, int iterations)
    void cvHoughCircles(void* image, void* circles, int method, double dp, double minDist,
                        double param1, double param2, int minRadius, int maxRadius)
    void cvCircle(void* img, void* center, int radius, void* color, int thickness)

def detect_shape_and_color():
    cdef np.ndarray[np.uint8_t, ndim=3] image = np.zeros((480, 640, 3), dtype=np.uint8)
    cdef np.ndarray[np.uint8_t, ndim=2] gray_image = np.zeros((480, 640), dtype=np.uint8)
    cdef np.ndarray[np.uint8_t, ndim=2] enhanced_image = np.zeros((480, 640), dtype=np.uint8)
    cdef np.ndarray[np.uint8_t, ndim=2] edges = np.zeros((480, 640), dtype=np.uint8)
    cdef np.ndarray[np.float32_t, ndim=3] circles = np.zeros((1, 1, 3), dtype=np.float32)
    cdef np.ndarray[np.uint8_t, ndim=3] color = np.zeros((1, 1, 3), dtype=np.uint8)
    
    # 加载图像
    image = cv2.imread(b"/root/camera/test/v4l2_cap.jpg", -1)

    # 查看图像中是否存在蓝色和红色
    blue_pixels = np.sum(image[:, :, 0])  # 蓝色通道
    red_pixels = np.sum(image[:, :, 2])  # 红色通道

    colors = "0"
    if blue_pixels > red_pixels:
        color = "Blue"
    elif blue_pixels < red_pixels:
        color = "Red"
    else:
        color = "None"

    # 将图像转换为灰度图像
    cvCvtColor(image, gray_image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

    # 边缘增强
    cvCanny(gray_image, edges, 33, 45)

    # 形态学操作（腐蚀和膨胀）
    kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (3, 3))
    cvDilate(edges, enhanced_image, kernel, 3)

    # 在灰度图像中检测圆形
    cvHoughCircles(enhanced_image, circles, cv2.HOUGH_GRADIENT, 1, 100, 66, 25, 90, 185)
    shape = ""
    if circles is not None:
        # 在原始图像上绘制检测到的圆
        circles = np.uint16(np.around(circles))
        for circle in circles[0, :]:
            x, y, radius = circle[0], circle[1], circle[2]
            if abs(x - image.shape[1] // 2) > 100:
                continue
            shape = "Circle"
            cvCircle(image, (x, y), 90, (0, 255, 0), 2)
            cvCircle(image, (x, y), 2, (0, 0, 255), 3)
    else:
        shape = "None"

    # 判断是否同时出现 Rectangle 和 Triangle以及颜色是否有红，绿
    if color == "Red" and shape != "Circle":
        result = 'r'
    elif color == "Blue" and shape == "Circle":
        result = 'b'
    else:
        result = 'n'

    # 打印检测到的形状、颜色
    print(f"Result: {result}")

    #cv2.imshow("enhanced_image", enhanced_image)
    #cv2.imshow("edges", edges)
    #cv2.imshow("Image", image)
    #cv2.waitKey(0)
    #cv2.destroyAllWindows()

if __name__ == "__main__":
    detect_shape_and_color()

请注意，上述代码中使用了Cython的类型注释来声明变量类型，以提高性能。还添加了Cython所需的C函数声明和转换函数。

在使用Cython之前，确保已按照之前提到的步骤安装了Cython并正确配置了环境。然后，将上述代码保存到一个.pyx文件中，并创建一个适当的setup.py文件来构建和编译Cython代码。

希望这个示例能够帮助你了解如何使用Cython将Python代码转换为C代码。如果有任何问题，请随时提问！