图像处理：Sobel 滤镜的结果原来是灰色而不是黑白？

Question

我正在尝试自己实现一个 Sobel 过滤器。

我得到的结果和这个很像（灰色）：

但不是这样（黑白渐变）：

我曾尝试使用阈值，但感觉不对：

有没有什么方法可以把灰度变成黑白渐变结果？

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以下是我在 C# 中过滤图像的步骤：

1. 从文件转换位图（已经是灰度）

2. 使用 Sobel 核对每个像素进行卷积（例如水平）

   私有静态浮点[][] Sobel3x3Kernel_Horizo​​ntal() { return new float[][] { new float[]{ 1, 2, 1}, new float[]{ 0, 0, 0 }, new float[]{ -1, -2, -1} }; }

3. 重新映射所有值，让它们落在0~255的范围内（否则会出现负值或大于255的值，不能用来做Bitmap.SetPixel(int x, int y，颜色颜色）

4. 输出位图结果（灰度）

Answer 1

要复制您从 Wikipedia 链接的图片，请执行以下步骤：

1. 用Sobel核计算卷积得到x导数dx。

2. 计算另一个卷积以获得y导数dy（转置内核）。

3. 这两个导数一起形成梯度（每个像素的向量值）。通过计算sqrt(dx^2 + dy^2) 确定幅度。 ^2这里表示正方形。

4. 如果您想要纯黑白结果，请设置阈值，否则通过将结果乘以某个值来缩放结果，以使显示的图像看起来不错。

请注意，您所说的 “灰度图像问题” 只是将 0 值映射到中间灰色（您的第 3^rd 步骤），因此负可以显示值。这是显示导数的正确方法，否则负值将被剪裁，因此不可见。这些负值是导​​数的重要组成部分。但是这个映射应该只用于显示，应该总是对原始值进行进一步的计算。