cv2.Sobel
1. Sobel 算子简介
Sobel 算子是一种 边缘检测算子,通过对图像做梯度计算,可以突出边缘。
- Sobel X 方向卷积核:

- 用于计算 水平方向(x 方向) 的梯度。
2. 输入图像示例
假设我们有一个 5×5 的灰度图像,像素值如下:

我们选取 中心像素 I(2,2) = 50,计算其 Sobel X 梯度。
3. 计算过程
(1) 卷积区域
取 I(2,2) 为中心,对应的 3×3 邻域为:

(2) 卷积计算
Sobel X 卷积公式为:

逐元素相乘并求和:

展开计算:

继续相加:

(3) 结果分析
- 梯度值
G_x(2, 2) = 0,表示 水平边缘不明显。 - 如果梯度值较大,则表示该方向上有 强边缘。
4. 总结与解释
-
Sobel 算子 对图像做 加权平均与差分计算,突出边缘部分。
-
在本例中,中心像素
I(2,2) = 50周围水平梯度差异较小,所以 梯度为 0,即 无水平边缘。 -
Sobel X 卷积核 主要作用:
- 对 左边的像素 乘以负权重,对 右边的像素 乘以正权重。
- 当 右边亮、左边暗 时,会得到 正梯度值,反之为 负梯度值。
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