c语言实现canny算子边缘检测代码

时间: 2023-09-19 14:12:47 浏览: 105
以下是使用C语言实现Canny算子边缘检测的代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define WIDTH 512 #define HEIGHT 512 int sobel_x[3][3] = {{-1, 0, 1}, {-2, 0, 2}, {-1, 0, 1}}; int sobel_y[3][3] = {{-1, -2, -1}, {0, 0, 0}, {1, 2, 1}}; void gaussian_filter(float *img, float *output, int width, int height, float sigma) { int i, j, k, l; int r = ceil(3 * sigma); float sum = 0.0, val = 0.0; float *kernel = (float*) malloc((2 * r + 1) * sizeof(float)); for (i = -r; i <= r; i++) { val = exp(-(i * i) / (2 * sigma * sigma)); kernel[i + r] = val; sum += val; } for (i = 0; i < 2 * r + 1; i++) kernel[i] /= sum; for (i = r; i < height - r; i++) { for (j = r; j < width - r; j++) { val = 0.0; for (k = -r; k <= r; k++) { for (l = -r; l <= r; l++) { val += img[(i + k) * width + (j + l)] * kernel[k + r] * kernel[l + r]; } } output[i * width + j] = val; } } free(kernel); } void sobel_filter(float *img, float *output, int width, int height) { int i, j, k, l; float gx = 0.0, gy = 0.0, val = 0.0; float max_val = 0.0; float angle = 0.0; float *magnitude = (float*) malloc(width * height * sizeof(float)); float *theta = (float*) malloc(width * height * sizeof(float)); for (i = 1; i < height - 1; i++) { for (j = 1; j < width - 1; j++) { gx = 0.0; gy = 0.0; for (k = -1; k <= 1; k++) { for (l = -1; l <= 1; l++) { gx += img[(i + k) * width + (j + l)] * sobel_x[k + 1][l + 1]; gy += img[(i + k) * width + (j + l)] * sobel_y[k + 1][l + 1]; } } magnitude[i * width + j] = sqrt(gx * gx + gy * gy); theta[i * width + j] = atan2(gy, gx); max_val = fmax(max_val, magnitude[i * width + j]); } } for (i = 1; i < height - 1; i++) { for (j = 1; j < width - 1; j++) { angle = theta[i * width + j] * 180 / M_PI; if ((angle < -22.5 && angle > -67.5) || (angle > 22.5 && angle < 67.5)) { val = (magnitude[(i - 1) * width + (j - 1)] + magnitude[(i + 1) * width + (j + 1)]) / 2.0; } else if ((angle < 22.5 && angle > -22.5) || (angle > 157.5 || angle < -157.5)) { val = (magnitude[(i - 1) * width + j] + magnitude[(i + 1) * width + j]) / 2.0; } else if ((angle < -112.5 && angle > -157.5) || (angle > 112.5 && angle < 157.5)) { val = (magnitude[i * width + (j - 1)] + magnitude[i * width + (j + 1)]) / 2.0; } else { val = (magnitude[(i + 1) * width + (j - 1)] + magnitude[(i - 1) * width + (j + 1)]) / 2.0; } output[i * width + j] = val / max_val; } } free(magnitude); free(theta); } void threshold(float *img, float *output, int width, int height, float low, float high) { int i, j; float val = 0.0; for (i = 0; i < height; i++) { for (j = 0; j < width; j++) { val = img[i * width + j]; if (val > high) { output[i * width + j] = 1.0; } else if (val < low) { output[i * width + j] = 0.0; } else { if ((img[(i - 1) * width + j - 1] > high) || (img[(i - 1) * width + j] > high) || (img[(i - 1) * width + j + 1] > high) || (img[i * width + j - 1] > high) || (img[i * width + j + 1] > high) || (img[(i + 1) * width + j - 1] > high) || (img[(i + 1) * width + j] > high) || (img[(i + 1) * width + j + 1] > high)) { output[i * width + j] = 1.0; } else { output[i * width + j] = 0.0; } } } } } int main() { int i, j; float *img = (float*) malloc(WIDTH * HEIGHT * sizeof(float)); float *output = (float*) malloc(WIDTH * HEIGHT * sizeof(float)); float *temp = (float*) malloc(WIDTH * HEIGHT * sizeof(float)); FILE *fp = fopen("lena.raw", "rb"); fread(img, sizeof(float), WIDTH * HEIGHT, fp); fclose(fp); gaussian_filter(img, temp, WIDTH, HEIGHT, 1.0); sobel_filter(temp, output, WIDTH, HEIGHT); threshold(output, temp, WIDTH, HEIGHT, 0.2, 0.3); fp = fopen("canny.raw", "wb"); for (i = 0; i < HEIGHT; i++) { for (j = 0; j < WIDTH; j++) { fwrite(&temp[i * WIDTH + j], sizeof(float), 1, fp); } } fclose(fp); free(img); free(output); free(temp); return 0; } ``` 这个实现过程和上面提到的基本步骤是一致的,其中包括高斯滤波、Sobel算子边缘检测、非极大值抑制和双阈值处理。请注意,上面的代码仅供参考,实际应用中可能需要进行一些调整和优化。
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