canny算子c代码

时间: 2023-08-04 14:09:21 浏览: 73
以下是使用C语言实现Canny算子的基本步骤: 1. 对图像进行灰度化处理。 2. 对灰度图像进行高斯滤波,以去除噪声。 3. 计算图像中每个像素的梯度幅值和方向。 4. 对梯度方向进行非极大值抑制,以保留边缘的细节。 5. 应用双阈值算法,将像素分类为强边缘、弱边缘和非边缘。 6. 进行边缘连接,以连接强边缘和相邻的弱边缘。 以下是使用C语言实现Canny算子的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION #include "stb_image.h" #define STB_IMAGE_WRITE_IMPLEMENTATION #include "stb_image_write.h" #define KERNEL_SIZE 5 #define THRESHOLD_LOW 50 #define THRESHOLD_HIGH 150 int width, height, channels; unsigned char *image, *gray, *smooth, *dx, *dy, *edge; float *magnitude, *orientation; void grayscale() { for (int i = 0; i < width * height; i++) { gray[i] = (unsigned char)(0.2126 * image[3 * i] + 0.7152 * image[3 * i + 1] + 0.0722 * image[3 * i + 2]); } } void gaussian() { float kernel[KERNEL_SIZE][KERNEL_SIZE] = { {1, 4, 7, 4, 1}, {4, 16, 26, 16, 4}, {7, 26, 41, 26, 7}, {4, 16, 26, 16, 4}, {1, 4, 7, 4, 1} }; float sum = 273.0; for (int i = 2; i < height - 2; i++) { for (int j = 2; j < width - 2; j++) { float value = 0.0; for (int k = -2; k <= 2; k++) { for (int l = -2; l <= 2; l++) { value += kernel[k + 2][l + 2] * gray[(i + k) * width + j + l]; } } smooth[i * width + j] = (unsigned char)(value / sum); } } } void sobel() { for (int i = 1; i < height - 1; i++) { for (int j = 1; j < width - 1; j++) { int dx_value = -dx[-width + j - 1] - 2 * dx[-1 + j] - dx[width + j - 1] + dx[-width + j + 1] + 2 * dx[1 + j] + dx[width + j + 1]; int dy_value = -dy[-width + j - 1] - 2 * dy[-width + j] - dy[-width + j + 1] + dy[width + j - 1] + 2 * dy[width + j] + dy[width + j + 1]; magnitude[i * width + j] = sqrt(dx_value * dx_value + dy_value * dy_value); orientation[i * width + j] = atan2(dy_value, dx_value); } } } void non_max_suppression() { for (int i = 1; i < height - 1; i++) { for (int j = 1; j < width - 1; j++) { float angle = orientation[i * width + j] * 180 / M_PI; if (angle < 0) { angle += 180; } int q = 255; int r = 255; if ((angle >= 0 && angle < 22.5) || (angle >= 157.5 && angle <= 180)) { q = magnitude[i * width + j + 1]; r = magnitude[i * width + j - 1]; } else if (angle >= 22.5 && angle < 67.5) { q = magnitude[(i + 1) * width + j - 1]; r = magnitude[(i - 1) * width + j + 1]; } else if (angle >= 67.5 && angle < 112.5) { q = magnitude[(i + 1) * width + j]; r = magnitude[(i - 1) * width + j]; } else if (angle >= 112.5 && angle < 157.5) { q = magnitude[(i - 1) * width + j - 1]; r = magnitude[(i + 1) * width + j + 1]; } if (magnitude[i * width + j] >= q && magnitude[i * width + j] >= r) { edge[i * width + j] = (unsigned char)magnitude[i * width + j]; } else { edge[i * width + j] = 0; } } } } void hysteresis() { for (int i = 0; i < height; i++) { for (int j = 0; j < width; j++) { if (edge[i * width + j] >= THRESHOLD_HIGH) { edge[i * width + j] = 255; } else if (edge[i * width + j] < THRESHOLD_LOW) { edge[i * width + j] = 0; } else { int is_edge = 0; for (int k = -1; k <= 1; k++) { for (int l = -1; l <= 1; l++) { if (i + k >= 0 && i + k < height && j + l >= 0 && j + l < width) { if (edge[(i + k) * width + j + l] >= THRESHOLD_HIGH) { is_edge = 1; } } } } if (is_edge == 1) { edge[i * width + j] = 255; } else { edge[i * width + j] = 0; } } } } } int main(int argc, char **argv) { if (argc != 2) { fprintf(stderr, "Usage: %s <image>\n", argv[0]); return 1; } image = stbi_load(argv[1], &width, &height, &channels, 0); if (image == NULL) { fprintf(stderr, "Could not open or find the image!\n"); return 1; } gray = (unsigned char *)malloc(width * height * sizeof(unsigned char)); smooth = (unsigned char *)malloc(width * height * sizeof(unsigned char)); dx = (unsigned char *)malloc(width * height * sizeof(unsigned char)); dy = (unsigned char *)malloc(width * height * sizeof(unsigned char)); magnitude = (float *)malloc(width * height * sizeof(float)); orientation = (float *)malloc(width * height * sizeof(float)); edge = (unsigned char *)malloc(width * height * sizeof(unsigned char)); grayscale(); gaussian(); for (int i = 1; i < height - 1; i++) { for (int j = 1; j < width - 1; j++) { dx[i * width + j] = smooth[i * width + j + 1] - smooth[i * width + j - 1]; dy[i * width + j] = smooth[(i + 1) * width + j] - smooth[(i - 1) * width + j]; } } sobel(); non_max_suppression(); hysteresis(); stbi_write_png("edge.png", width, height, 1, edge, width); stbi_image_free(image); free(gray); free(smooth); free(dx); free(dy); free(magnitude); free(orientation); free(edge); return 0; } ``` 在这个示例中,我们使用了stb_image库来读取和写入图像。我们实现了Canny算子的所有步骤,并将结果保存为PNG格式的图像。
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