如何在 Matlab 中计算有符号和无符号梯度方向

Question

在计算用于HOG描述符提取的梯度方向时，我们可以选择使用0-180或0-360之间的梯度方向，我们如何使用Matlab生成这样的角度？我有以下代码：

Im=imread('cameraman.tif'); // reading the image
Im=double(Im);  // converting it to double
hx = [-1,0,1];  // the gradient kernel for x direction
hy = -hx;      // the gradient kernel for y direction
grad_x = imfilter(Im,hx);   //gradient image in x direction
grad_y = imfilter(Im,hy);   // gradient image in y direction

% angles in 0-180:
...
%angles in 0-360:
...

Answer 1

通常您可以使用atan2 生成介于-180 和180 之间的角度，给定您的水平和垂直梯度分量，从而产生有符号 角度。但是，如果您想要从 0 到 360 的角度或 无符号 角度，您所要做的就是搜索由 atan2 生成的任何负角度，并为每个角度添加 360。这将允许您获得[0,360) 之间的角度。例如，-5 度的角度实际上是 355 度无符号。因此：

angles = atan2(grad_y, grad_x); %// Signed
angles(angles < 0) = 2*pi + angles(angles < 0); %// Unsigned

这里atan2 是弧度，所以我们添加2*pi 而不是360 度。如果您想要度数而不是弧度，请使用等效度数调用：atan2d，因此：

angles = atan2d(grad_y, grad_x); %// Signed
angles(angles < 0) = 360 + angles(angles < 0); %// Unsigned

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与您的 cmets 一起使用，您也想反其道而行之。基本上，如果给定一个无符号角，我们如何得到一个有符号角？只需做相反的事情。找出所有> 180 的角度，然后用这个角度减去360。例如，182 无符号的角度是-178 有符号，或者182 - 360 = -178。

因此：

弧度

angles(angles > pi) = angles(angles > pi) - (2*pi); 

度数

angles(angles > 180) = angles(angles > 180) - 360;