计算图像的梯度向量场

Question

我想读入一张图片——一张圆的图片，并计算该图片的梯度向量场（即均匀指向圆并垂直于圆的向量）。我的逻辑有点让我失望，但我有：

clear all;
im = im2double(imread('littlecircle.png'));
im = double(im);
[nr,nc]=size(im);
[dx,dy] = gradient(im);
[x y] = meshgrid(1:nc,1:nr);
u = x;
v = y;
quiver(x,y,u,v)

如果我只是简单地执行上述操作，我会得到一个向量场，但它只是一个空网格的梯度（即只是一个梯度 y=x 的向量场）。我真正想要的是使用

[dx,dy] = gradient(im);

检测图像中圆的边缘，然后计算由于图像中的圆而产生的梯度向量场。显然，分配 u=x 和 v=y 只会给我一条直线的向量场 - 所以基本上，我想将图像的梯度嵌入到向量 u 和 v 中。我该怎么做？

Answer 1

您在代码中犯了一个错误（除此之外，它工作正常）。您应该替换以下内容：

u = dx;
v = dy;

不是

u = x;
v = y;

它适用于this 图像，就像一个魅力！

编辑： 如果要在图像上叠加矢量，请执行以下操作：

clear all;
im = imread('littlecircle.png');
[nr,nc]=size(im);
[dx,dy] = gradient(double(im));
[x y] = meshgrid(1:nc,1:nr);
u = dx;
v = dy;
imshow(im);
hold on
quiver(x,y,u,v)

请注意，我没有将 im 转换为 double，因为 imshow 无法正确显示（需要 uint8）。根据您的图像尺寸，您可能需要放大以查看渐变矢量。

您可以看到叠加在图像上的矢量放大区域，如下所示：

更高质量的图像位于http://i.stack.imgur.com/fQbwI.jpg