在MATLAB中,写canny算法对图像进行边缘检测算法,不要使用MATLAB自带的canny算子

时间: 2023-11-26 07:37:41 浏览: 25
可以按照以下步骤编写Canny算法的MATLAB代码: 1. 读取图像并将其转换为灰度图像。 ``` img = imread('image.jpg'); gray = rgb2gray(img); ``` 2. 对灰度图像进行高斯滤波以平滑噪声。 ``` sigma = 1.4; kernelSize = 2 * ceil(3 * sigma) + 1; % 根据sigma计算高斯核大小 gaussianFilter = fspecial('gaussian', kernelSize, sigma); % 创建高斯滤波器 smoothed = imfilter(gray, gaussianFilter); ``` 3. 计算图像的梯度幅值和方向。 ``` sobelX = [-1 0 1; -2 0 2; -1 0 1]; % Sobel算子 sobelY = sobelX'; gradientX = imfilter(smoothed, sobelX); gradientY = imfilter(smoothed, sobelY); gradientMag = sqrt(gradientX.^2 + gradientY.^2); % 梯度幅值 gradientDir = atan2(gradientY, gradientX); % 梯度方向 ``` 4. 对梯度幅值进行非极大值抑制,以保留图像中的细线条。 ``` gradientDir(gradientDir < 0) = gradientDir(gradientDir < 0) + pi; % 调整梯度方向到[0, pi) gradientDir(gradientDir >= pi/2) = gradientDir(gradientDir >= pi/2) - pi/2; % 将梯度方向离散为0°、45°、90°、135° quantizedDir = zeros(size(gradientDir)); quantizedDir(gradientDir < pi/4) = 0; % 0° quantizedDir(gradientDir >= pi/4 & gradientDir < pi/2) = 45; % 45° quantizedDir(gradientDir >= pi/2 & gradientDir < 3*pi/4) = 90; % 90° quantizedDir(gradientDir >= 3*pi/4) = 135; % 135° nms = zeros(size(gradientMag)); for i = 2:size(gradientMag, 1)-1 for j = 2:size(gradientMag, 2)-1 switch quantizedDir(i, j) case 0 % 梯度方向为0° if gradientMag(i, j) > gradientMag(i, j-1) && gradientMag(i, j) > gradientMag(i, j+1) nms(i, j) = gradientMag(i, j); end case 45 % 梯度方向为45° if gradientMag(i, j) > gradientMag(i-1, j-1) && gradientMag(i, j) > gradientMag(i+1, j+1) nms(i, j) = gradientMag(i, j); end case 90 % 梯度方向为90° if gradientMag(i, j) > gradientMag(i-1, j) && gradientMag(i, j) > gradientMag(i+1, j) nms(i, j) = gradientMag(i, j); end case 135 % 梯度方向为135° if gradientMag(i, j) > gradientMag(i-1, j+1) && gradientMag(i, j) > gradientMag(i+1, j-1) nms(i, j) = gradientMag(i, j); end end end end ``` 5. 进行双阈值处理以得到强边缘和弱边缘。 ``` thresholdLow = 0.1; thresholdHigh = 0.3; maxValue = max(nms(:)); thresholdLow = thresholdLow * maxValue; thresholdHigh = thresholdHigh * maxValue; strongEdges = nms > thresholdHigh; weakEdges = nms > thresholdLow & nms <= thresholdHigh; ``` 6. 对弱边缘进行连接,以找到与强边缘相邻的弱边缘,并将其标记为强边缘。 ``` mask = strongEdges; while true [r, c] = find(weakEdges); if isempty(r) || isempty(c) break; end idx = sub2ind(size(weakEdges), r, c); [maxVal, maxIdx] = max(nms(idx)); if maxVal > thresholdHigh mask(r(maxIdx), c(maxIdx)) = true; end weakEdges(r(maxIdx), c(maxIdx)) = false; end ``` 7. 返回检测到的边缘图像。 ``` result = mask; ``` 完整代码如下: ``` img = imread('image.jpg'); gray = rgb2gray(img); sigma = 1.4; kernelSize = 2 * ceil(3 * sigma) + 1; gaussianFilter = fspecial('gaussian', kernelSize, sigma); smoothed = imfilter(gray, gaussianFilter); sobelX = [-1 0 1; -2 0 2; -1 0 1]; sobelY = sobelX'; gradientX = imfilter(smoothed, sobelX); gradientY = imfilter(smoothed, sobelY); gradientMag = sqrt(gradientX.^2 + gradientY.^2); gradientDir = atan2(gradientY, gradientX); gradientDir(gradientDir < 0) = gradientDir(gradientDir < 0) + pi; gradientDir(gradientDir >= pi/2) = gradientDir(gradientDir >= pi/2) - pi/2; quantizedDir = zeros(size(gradientDir)); quantizedDir(gradientDir < pi/4) = 0; quantizedDir(gradientDir >= pi/4 & gradientDir < pi/2) = 45; quantizedDir(gradientDir >= pi/2 & gradientDir < 3*pi/4) = 90; quantizedDir(gradientDir >= 3*pi/4) = 135; nms = zeros(size(gradientMag)); for i = 2:size(gradientMag, 1)-1 for j = 2:size(gradientMag, 2)-1 switch quantizedDir(i, j) case 0 if gradientMag(i, j) > gradientMag(i, j-1) && gradientMag(i, j) > gradientMag(i, j+1) nms(i, j) = gradientMag(i, j); end case 45 if gradientMag(i, j) > gradientMag(i-1, j-1) && gradientMag(i, j) > gradientMag(i+1, j+1) nms(i, j) = gradientMag(i, j); end case 90 if gradientMag(i, j) > gradientMag(i-1, j) && gradientMag(i, j) > gradientMag(i+1, j) nms(i, j) = gradientMag(i, j); end case 135 if gradientMag(i, j) > gradientMag(i-1, j+1) && gradientMag(i, j) > gradientMag(i+1, j-1) nms(i, j) = gradientMag(i, j); end end end end thresholdLow = 0.1; thresholdHigh = 0.3; maxValue = max(nms(:)); thresholdLow = thresholdLow * maxValue; thresholdHigh = thresholdHigh * maxValue; strongEdges = nms > thresholdHigh; weakEdges = nms > thresholdLow & nms <= thresholdHigh; mask = strongEdges; while true [r, c] = find(weakEdges); if isempty(r) || isempty(c) break; end idx = sub2ind(size(weakEdges), r, c); [maxVal, maxIdx] = max(nms(idx)); if maxVal > thresholdHigh mask(r(maxIdx), c(maxIdx)) = true; end weakEdges(r(maxIdx), c(maxIdx)) = false; end result = mask; ```

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