이미지 가장자리와 그라디언트 사이의 관계는 무엇입니까?

Question

누군가가 나를 도와 줄 수 있습니까 "에지 포인트는 그라디언트 모듈 모듈의 최대 값으로 위치 할 수 있으며 에지 윤곽선의 방향은 그라데이션 방향과 직각입니다."

Answer 1

Paul R이 답을 주었으므로 몇 가지 이미지를 추가하여 요점을 알려 드리겠습니다.

이미지 처리에서 "그라디언트"는 일반적으로 일련의 픽셀에 대한 밝기의 변화를 의미합니다. GIMP 또는 Photoshop과 같은 소프트웨어를 사용하여 그래디언트 이미지를 만들 수 있습니다. 여기

화이트 (오른쪽)에서 (왼쪽) 블랙에서 선형 구배의 예 :

그라데이션 "선형"강도의 변화 사이의 거리에 직접적으로 비례한다는 것을 의미이며 픽셀. 이 특정 그라디언트는 매끄 럽기 때문에이 이미지에 "가장자리"가 있다고 말할 수 없습니다. 배경에

여기

오브젝트의 예 : 우리는 (좌우) X 위치 대 기울기의 밝기를 플롯하면

, 우리는 다음과 같다 플롯을 얻을 . 가장자리는 약간 흐릿하지만 실제 객체의 이미지에는 일반적입니다. 픽셀 밝기는 한 픽셀에서 다음 픽셀로 검은 색에서 흰색으로 변경되지 않습니다. 회색 음영을 포함하는 그라디언트가 있습니다. 일반적으로 퍼지 가장자리를 보려면 사진을 확대해야하므로 명확하지 않습니다.

화상 처리에서는 하나의 휘도에서 다른 날카로운 천이 (급격한 기울기)를보고 그 에지를 찾아 낼 수있다. 이 상자의 왼쪽 상단을 확대하면 몇 픽셀 만에 흰색에서 검정색으로의 전환이 있음을 알 수 있습니다. 이 변화 역시 그라디언트입니다. 차이점은 그래디언트가 일정한 색상의 두 영역 (왼쪽은 흰색, 오른쪽은 검은 색) 사이에 위치한다는 것입니다.

빨간 화살표는 전경 배경에서 그래디언트의 방향을 보여준다 화소 좌측 광이며, 우리는 + X 방향으로 이동할 때 화소가 어둡게된다. 화살표를 따라 샘플링 된 밝기를 플로팅하면 특정 픽셀의 밝기를 나타내는 빨간색 사각형이 다음 그림과 같이 표시됩니다. 변화는 선형 적이지만 대신 종형 곡선의 일측과 같을 것이다 :

청색 라인 세그먼트가 가파른에서 곡선의 기울기의 대략적인 것이다. "참"에지 포인트는 기울기가 오브젝트의 가장자리에 해당하는 그래디언트를 따라 가장 가파른 지점입니다.

기울기 크기 및 방향은 수평 및 수직 소벨 필터를 사용하여 계산할 수 있습니다.

gradientAngle = 아크 탄젠트 (gradientY/gradientX)

는 객체의 가장자리에 수직 일 때 가파른 구배됩니다 그러면 같은 구배의 방향을 산출 할 수있다.

실제 장면의 흑백 이미지를 보면 확대하고 개별 픽셀 값을보고 이러한 원리가 적용되는 방식을 잘 이해할 수 있습니다.

Answer 2

개체 가장자리는 일반적으로 강도가 단계적으로 변경됩니다. 따라서 강도의 미분을 취하면 가장자리에는 큰 값 (양수 또는 음수)이 있고 다른 값에는 작은 값이 있습니다. 가장 가파른 그래디언트 방향을 식별 할 수 있으면 오브젝트 모서리에 직각 (직각)이됩니다.