void DoubleThresholdLink(Mat &imageInput,double lowThreshold,double highThreshold);
Mat imageSource;
Mat imageGray;
Mat imageGaussian;
int main(int argc,char *argv[])
{
imageSource=imread(argv[1]); //读入RGB图像
imshow("RGB Image",imageSource);
ConvertRGB2GRAY(imageSource,imageGray); //RGB转换为灰度图
imshow("Gray Image",imageGray);
int size=5; //定义卷积核大小
double **gaus=new double *[size]; //卷积核数组
for(int i=0;i<size;i++)
{
gaus[i]=new double[size]; //动态生成矩阵
}
GetGaussianKernel(gaus,5,1); //生成5*5 大小高斯卷积核,Sigma=1;
imageGaussian=Mat::zeros(imageGray.size(),CV_8UC1);
GaussianFilter(imageGray,imageGaussian,gaus,5); //高斯滤波
imshow("Gaussian Image",imageGaussian);
Mat imageSobelY;
Mat imageSobelX;
double *pointDirection=new double[(imageSobelX.cols-1)*(imageSobelX.rows-1)]; //定义梯度方向角数组
SobelGradDirction(imageGaussian,imageSobelX,imageSobelY,pointDirection); //计算X、Y方向梯度和方向角
imshow("Sobel Y",imageSobelY);
imshow("Sobel X",imageSobelX);
Mat SobelGradAmpl;
SobelAmplitude(imageSobelX,imageSobelY,SobelGradAmpl); //计算X、Y方向梯度融合幅值
imshow("Soble XYRange",SobelGradAmpl);
Mat imageLocalMax;
LocalMaxValue(SobelGradAmpl,imageLocalMax,pointDirection); //局部非极大值抑制
imshow("Non-Maximum Image",imageLocalMax);
Mat cannyImage;
cannyImage=Mat::zeros(imageLocalMax.size(),CV_8UC1);
DoubleThreshold(imageLocalMax,90,160); //双阈值处理
imshow("Double Threshold Image",imageLocalMax);
DoubleThresholdLink(imageLocalMax,90,160); //双阈值中间阈值滤除及连接
imshow("Canny Image",imageLocalMax);
waitKey();
system("pause");
return 0;
}
//******************高斯卷积核生成函数*************************
//第一个参数gaus是一个指向含有N个double类型数组的指针;
//第二个参数size是高斯卷积核的尺寸大小;
//第三个参数sigma是卷积核的标准差
//*************************************************************
void GetGaussianKernel(double **gaus, const int size,const double sigma)
{
const double PI=4.0*atan(1.0); //圆周率π赋值
int center=size/2;
double sum=0;
for(int i=0;i<size;i++)
{
for(int j=0;j<size;j++)
{
gaus[i][j]=(1/(2*PI*sigma*sigma))*exp(-((i-center)*(i-center)+(j-center)*(j-center))/(2*sigma*sigma));
sum+=gaus[i][j];
}
}
for(int i=0;i<size;i++)
{
for(int j=0;j<size;j++)
{
gaus[i][j]/=sum;
cout<<gaus[i][j]<<" ";
}
cout<<endl<<endl;
}
return ;
}
//******************灰度转换函数*************************
//第一个参数image输入的彩色RGB图像;
//第二个参数imageGray是转换后输出的灰度图像;
//*************************************************************
void ConvertRGB2GRAY(const Mat &image,Mat &imageGray)
{
if(!image.data||image.channels()!=3)
{
return ;
}
imageGray=Mat::zeros(image.size(),CV_8UC1);
uchar *pointImage=image.data;
uchar *pointImageGray=imageGray.data;
int stepImage=image.step;
int stepImageGray=imageGray.step;
for(int i=0;i<imageGray.rows;i++)
{
for(int j=0;j<imageGray.cols;j++)
{
pointImageGray[i*stepImageGray+j]=0.114*pointImage[i*stepImage+3*j]+0.587*pointImage[i*stepImage+3*j+1]+0.299*pointImage[i*stepImage+3*j+2];
}
}
}
//******************高斯滤波*************************
//第一个参数imageSource是待滤波原始图像;
//第二个参数imageGaussian是滤波后输出图像;
//第三个参数gaus是一个指向含有N个double类型数组的指针;
//第四个参数size是滤波核的尺寸
//*************************************************************
void GaussianFilter(const Mat imageSource,Mat &imageGaussian,double **gaus,int size)
{
imageGaussian=Mat::zeros(imageSource.size(),CV_8UC1);
if(!imageSource.data||imageSource.channels()!=1)
{
return ;
}
double gausArray[100];
for(int i=0;i<size*size;i++)
{
gausArray[i]=0; //赋初值,空间分配
}
int array=0;
for(int i=0;i<size;i++)
{
for(int j=0;j<size;j++)
{
gausArray[array]=gaus[i][j];//二维数组到一维 方便计算
array++;
}
}
//滤波
for(int i=0;i<imageSource.rows;i++)
{
for(int j=0;j<imageSource.cols;j++)
{
int k=0;
for(int l=-size/2;l<=size/2;l++)
{
for(int g=-size/2;g<=size/2;g++)
{
//以下处理针对滤波后图像边界处理,为超出边界的值赋值为边界值
int row=i+l;
int col=j+g;
row=row<0?0:row;
row=row>=imageSource.rows?imageSource.rows-1:row;
col=col<0?0:col;
col=col>=imageSource.cols?imageSource.cols-1:col;
//卷积和
imageGaussian.at<uchar>(i,j)+=gausArray[k]*imageSource.at<uchar>(row,col);
k++;
}
}
}
}
}