Sobel 邊緣檢測法(Ref. from Matlab IP toolbox) |
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arisaka_matsuri
高階會員   發表：25 回覆：205 積分：231 註冊：2003-10-19 發送簡訊給我 |
受不了taishyang版主的熱情邀約，PO出來給大家參考
程式內容參考MATLAB Image Processing Toolbox的edge.m 寫法還可以最佳化，希望先進們不吝賜教
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參考資料：
"edge", MATLAB Image Processing Toolbox
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函數說明：Sobel 邊緣檢測
參數傳入：TBitmap* 物件指標（其PixelFormat = pf8bit）
參數傳回：void
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// ImageSobelEdgeDetect FUNCTION
void __fastcall TFormMain::ImageSobelEdgeDetect(Graphics::TBitmap *pRefBitmap)
{ // 檢查是否為8bpp影像
if(pRefBitmap->PixelFormat == pf8bit)
{
int row, col;
int r, c;
int ImageWidth = pRefBitmap->Width;
int ImageHeight = pRefBitmap->Height; // 建立DestBitmap物件
Graphics::TBitmap *pDestBitmap = new Graphics::TBitmap();
pDestBitmap->Assign(pRefBitmap);
// 填底色=>黑色(0)
pDestBitmap->Canvas->Brush->Color = clBlack;
pDestBitmap->Canvas->FillRect(Rect(0, 0, ImageWidth, ImageHeight)); // 建立暫存用記憶體
double *MemoryBuff = new double[ImageWidth * ImageHeight];
double *MemoryBuffGX = new double[ImageWidth * ImageHeight];
double *MemoryBuffGY = new double[ImageWidth * ImageHeight]; // 定義Sobel Operator的MaskArray
double Scale = 1.0 / 8.0;
double SobelGY[] = { -1, -2, -1,
0, 0, 0,
1, 2, 1};
double SobelGX[] = { -1, 0, 1,
-2, 0, 2,
-1, 0, 1};
for(int i = 0; i < 9; i )
{
SobelGY[i] = Scale * SobelGY[i];
SobelGX[i] = Scale * SobelGX[i];
} // CALL: ImagePadding FUNCTION
// NOTE: pRefBitmap的寬、高改變了
ImagePadding(pRefBitmap, 1);
// 指向pRefBitmap像素記憶體的指標
Byte **ptrRef = new Byte *[pRefBitmap->Height];
for(row = 0; row < pRefBitmap->Height; row )
ptrRef[row] = (Byte *)pRefBitmap->ScanLine[row]; // 計算梯度值
double SX, SY;
double SumOfImage = 0;
int index;
for(row = 1; row < pRefBitmap->Height - 1; row )
{
for(col = 1; col < pRefBitmap->Width - 1; col )
{
// Convolution計算
SX = 0;
SY = 0;
index = 0;
for(r = -1; r <= 1; r )
{
for(c = -1; c <= 1; c )
{
SY = (double)ptrRef[row - r][col - c] * SobelGY[index];
SX = (double)ptrRef[row - r][col - c] * SobelGX[index];
index ;
}
}
MemoryBuff[(row - 1) * ImageWidth (col - 1)] = SX * SX SY * SY;
MemoryBuffGX[(row - 1) * ImageWidth (col - 1)] = fabs(SX);
MemoryBuffGY[(row - 1) * ImageWidth (col - 1)] = fabs(SY); if( row > 2 && row < pRefBitmap->Height - 2
&& col > 2 && col < pRefBitmap->Width - 2)
SumOfImage = MemoryBuff[(row - 1) * ImageWidth (col - 1)];
} // end of for(col)
} // end of for(row) // 計算cutoff
double CutOff = 4 * SumOfImage / ((ImageWidth - 1) * (ImageHeight - 1)); // 填入
Byte *ptrDest;
for(row = 1; row < ImageHeight - 1; row )
{
ptrDest = (Byte *)pDestBitmap->ScanLine[row];
for(col = 1; col < ImageWidth - 1; col )
{
if(
(MemoryBuff[row * ImageWidth col] > CutOff) &&
(
(
MemoryBuffGX[row * ImageWidth col] >= MemoryBuffGY[row * ImageWidth col] &&
MemoryBuff[row * ImageWidth (col - 1)] <= MemoryBuff[row * ImageWidth col] &&
MemoryBuff[row * ImageWidth col] > MemoryBuff[row * ImageWidth (col 1)]
)
||
(
MemoryBuffGY[row * ImageWidth col] >= MemoryBuffGX[row * ImageWidth col] &&
MemoryBuff[(row - 1) * ImageWidth col] <= MemoryBuff[row * ImageWidth col] &&
MemoryBuff[row * ImageWidth col] > MemoryBuff[(row 1) * ImageWidth col]
)
)
)
ptrDest[col] = 255;
}
} // 拷貝pDestBitmap到pRefBitmap
pRefBitmap->Assign(pDestBitmap); delete [] ptrRef;
delete MemoryBuff;
delete MemoryBuffGX;
delete MemoryBuffGY;
delete pDestBitmap;
} // end of if(pRefBitmap->PixelFormat == pf8bit)
else
ShowMessage("非Graylevel 8bits影像格式，無法進行邊緣檢測");
}
//---------------------------------------------------------------------------
其中的ImagePadding為
// ImagePadding FUNCTION
void __fastcall TFormMain::ImagePadding(Graphics::TBitmap *pRefBitmap, int PadSize)
{
int row, col;
// 建立PadBitmap物件
Graphics::TBitmap *pPadBitmap = new Graphics::TBitmap();
pPadBitmap->PixelFormat = pf8bit;
pPadBitmap->Palette = CreatePalette(&GrayPalette.lpal);
pPadBitmap->Width = pRefBitmap->Width PadSize * 2;
pPadBitmap->Height = pRefBitmap->Height PadSize * 2; // 準備指向pPadBitmap像素記憶體的指標
Byte **ptrPad = new Byte *[pPadBitmap->Height];
for(row = 0; row < pPadBitmap->Height; row )
ptrPad[row] = (Byte *)pPadBitmap->ScanLine[row]; // 準備指向pRefBitmap像素記憶體的指標
Byte **ptrRef = new Byte *[pRefBitmap->Height];
for(row = 0; row < pRefBitmap->Height; row )
ptrRef[row] = (Byte *)pRefBitmap->ScanLine[row]; // Column Padding
for(row = PadSize; row < pPadBitmap->Height - PadSize; row )
{
// copy a 'line' of memory of pRefBitmap
CopyMemory(&ptrPad[row][PadSize], ptrRef[row - PadSize], pRefBitmap->Width); // copy border of SourceBitmap
for(col = 0; col < PadSize; col )
ptrPad[row][col] = ptrRef[row - PadSize][0];
for(col = pPadBitmap->Width - PadSize; col < pPadBitmap->Width; col )
ptrPad[row][col] = ptrRef[row - PadSize][pRefBitmap->Width - 1];
}
// Row Padding
for(row = 0; row < PadSize; row )
CopyMemory(ptrPad[row], ptrPad[PadSize], pPadBitmap->Width);
for(row = pPadBitmap->Height - PadSize; row < pPadBitmap->Height; row )
CopyMemory(ptrPad[row], ptrPad[pPadBitmap->Height - PadSize - 1], pPadBitmap->Width); // 拷貝pPadBitmap到pRefBitmap
pRefBitmap->Assign(pPadBitmap); delete [] ptrPad;
delete [] ptrRef;
delete pPadBitmap;
}
//---------------------------------------------------------------------------
我不回答這兩個函數的相關問題，有興趣的讀者自行研究一下吧，謝謝～^^
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taishyang
站務副站長  發表：377 回覆：5490 積分：4563 註冊：2002-10-08 發送簡訊給我 |
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overgod
一般會員  發表：5 回覆：5 積分：2 註冊：2004-12-30 發送簡訊給我 |
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arisaka_matsuri
高階會員 發表：25 回覆：205 積分：231 註冊：2003-10-19 發送簡訊給我 |
dear overgod: fabs() 取浮點數的絕對值，查BCB HELP就有了 至於ImagePadding這個函數，本來不想回答的，因為要解釋很多東西。他的作用是把原來影像四邊向外擴大PadSize個像素，並且填入邊緣的像素。舉例來說：
原始影像 1 2 3 4 5 6 7 8 9 經過padding 1個像素 1 1 2 3 3 1 1 2 3 3 4 4 5 6 6 7 7 8 9 9 7 7 8 9 9那為什麼要做這個動作？為了解決用mask運算時碰到影像邊緣時的處理問題。好處是padding完，我做運算不用去管邊界要怎麼做，只要把回圈中的範圍指定恰當即可。缺點就是要多做padding這道手續，不過其實就簡化寫程式的複雜度來說，是有用的。原本在MATLAB中的edge.m也有呼叫padarray這個指令，所以我就按照他的意思自己寫一個（當然功能沒那麼完整）。 |
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overgod
一般會員 發表：5 回覆：5 積分：2 註冊：2004-12-30 發送簡訊給我 |
發表時間：2003-11-26 00:27:45
IP:218.166.xxx.xxx 未訂閱
系統時間：2024-11-26 0:38:13
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