canny算子matlab实现

以下是使用Matlab实现canny算子的代码：

function edgeImg = cannyEdgeDetection(img, sigma, lowThresh, highThresh)
% img: 输入的灰度图像
% sigma: 高斯滤波的标准差
% lowThresh, highThresh: 非极大值抑制和双阈值检测的阈值

% 高斯滤波
G = fspecial('gaussian', [5 5], sigma);
img_smooth = imfilter(img, G, 'same');

% 计算梯度幅值和方向
Gx = [-1 0 1; -2 0 2; -1 0 1];
Gy = [-1 -2 -1; 0 0 0; 1 2 1];
grad_x = imfilter(double(img_smooth), Gx);
grad_y = imfilter(double(img_smooth), Gy);
grad_mag = sqrt(grad_x.^2 + grad_y.^2);
grad_dir = atan2(grad_y, grad_x);

% 非极大值抑制
grad_mag_pad = padarray(grad_mag, [1 1], 0, 'both');
grad_dir_pad = padarray(grad_dir, [1 1], 0, 'both');
edgeImg = zeros(size(img));
for i = 2:size(grad_mag_pad, 1)-1
    for j = 2:size(grad_mag_pad, 2)-1
        if grad_dir_pad(i, j) >= -pi/8 && grad_dir_pad(i, j) < pi/8
            if grad_mag_pad(i, j) > grad_mag_pad(i, j-1) && grad_mag_pad(i, j) > grad_mag_pad(i, j+1)
                edgeImg(i-1, j-1) = grad_mag_pad(i, j);
            end
        elseif grad_dir_pad(i, j) >= pi/8 && grad_dir_pad(i, j) < 3*pi/8
            if grad_mag_pad(i, j) > grad_mag_pad(i-1, j+1) && grad_mag_pad(i, j) > grad_mag_pad(i+1, j-1)
                edgeImg(i-1, j-1) = grad_mag_pad(i, j);
            end
        elseif grad_dir_pad(i, j) >= -3*pi/8 && grad_dir_pad(i, j) < -pi/8
            if grad_mag_pad(i, j) > grad_mag_pad(i-1, j-1) && grad_mag_pad(i, j) > grad_mag_pad(i+1, j+1)
                edgeImg(i-1, j-1) = grad_mag_pad(i, j);
            end
        else
            if grad_mag_pad(i, j) > grad_mag_pad(i-1, j) && grad_mag_pad(i, j) > grad_mag_pad(i+1, j)
                edgeImg(i-1, j-1) = grad_mag_pad(i, j);
            end
        end
    end
end

% 双阈值检测
highThresh = max(max(edgeImg)) * highThresh;
lowThresh = highThresh * lowThresh;
edgeImg(edgeImg < lowThresh) = 0;
edgeImg(edgeImg >= highThresh) = 1;
for i = 2:size(edgeImg, 1)-1
    for j = 2:size(edgeImg, 2)-1
        if edgeImg(i, j) == 1 && ...
           (edgeImg(i-1, j-1)==0 || edgeImg(i-1, j)==0 || edgeImg(i-1, j+1)==0 || ...
            edgeImg(i, j-1)==0 || edgeImg(i, j+1)==0 || ...
            edgeImg(i+1, j-1)==0 || edgeImg(i+1, j)==0 || edgeImg(i+1, j+1)==0)
            edgeImg(i, j) = 0;
        end
    end
end
end

使用方法如下：

img = imread('test.jpg');
img_gray = rgb2gray(img);
edgeImg = cannyEdgeDetection(img_gray, 1.4, 0.1, 0.3);
imshow(edgeImg);

其中，sigma为高斯滤波的标准差，lowThresh和highThresh为双阈值检测的阈值，可以根据实际情况调整。