从 OpenCV Canny 边缘检测器获取角度

Question

我想使用 OpenCV 的 Canny 边缘检测器，如 this question 中所述。例如：

cv::Canny(image,contours,10,350); 

但是，我不仅希望得到最终的阈值图像，还希望得到每个像素处检测到的边缘角度。这在 OpenCV 中可行吗？

Answer 1

canny 不会直接给你这个。 但是，您可以通过 canny() 内部使用的 Sobel 变换计算角度。

伪代码：

    cv::Canny(image,contours,10,350);
    cv::Sobel(image, dx, CV_64F, 1, 0, 3, 1, 0, cv::BORDER_REPLICATE);
    cv::Sobel(image, dy, CV_64F, 0, 1, 3, 1, 0, cv::BORDER_REPLICATE);

    cv::Mat angle(image.size(), CV_64F)

    foreach (i,j) such that contours[i, j] > 0
    {
        angle[i, j] = atan2(dy[i,j], dx[i , j])
    }

Answer 2

除了使用 for 循环，您还可以将 dx 和 dy 渐变提供给返回角度方向的灰度图像的 phase 函数，然后将其传递给 applyColorMap 函数，然后用边缘对其进行遮罩，因此背景是黑色的。

这是工作流程：

1. 获取角度

   Mat angles;
   phase(dx, dy, angles, true);
   

   true 参数表示角度以度数返回。

2. 将角度范围更改为 0-255，以便您可以转换为 CV_8U 而不会丢失数据

   angles = angles / 360 * 255;
   

   请注意，angles 仍然是 CV_64F 类型，因为它来自 Sobel 函数

3. 转换为CV_8U

   angles.convertTo(angles, CV_8U);
   

4. 应用您选择的颜色图

   applyColorMap(angles, angles, COLORMAP_HSV);
   

   在这种情况下，我选择 HSV 颜色图。有关更多信息，请参阅：https://www.learnopencv.com/applycolormap-for-pseudocoloring-in-opencv-c-python/

5. 应用边缘蒙版，使背景为黑色

   Mat colored;
   angles.copyTo(colored, contours);
   

6. 最后显示图片：D

   imshow("Colored angles", colored);
   

如果您的来源是视频或网络摄像头，在应用边缘遮罩之前，您还必须清除 colored 图像，以防止聚合：

colored.release();
angles.copyTo(colored, contours);

完整代码在这里：

Mat angles, colored;

phase(dx, dy, angles, true);
angles = angles / 360 * 255;
angles.convertTo(angles, CV_8U);
applyColorMap(angles, angles, COLORMAP_HSV);
colored.release();
angles.copyTo(colored, contours);
imshow("Colored angles", colored);