c# - 图像处理：Sobel 滤镜的结果原来是灰色而不是黑白？

Question

我正在尝试自己实现一个 Sobel 过滤器。

我得到的结果看起来和这个非常相似（灰色）：

但不是这样（带渐变的黑白）：

我曾尝试使用阈值，但感觉不对：

有什么方法可以将灰度转换为带有渐变结果的黑白？

---

以下是我在 C# 中用于过滤图像的步骤：

1. 从文件转换位图（已经灰度）

2. 用 Sobel 核对每个像素进行卷积（例如水平）

   私有静态浮点[][] Sobel3x3Kernel_Horizo​​ntal() {
   
   
       return new float[][] {
           new float[]{ 1, 2, 1},
           new float[]{ 0, 0, 0 },
           new float[]{ -1, -2, -1}
       };
   
   }
   

3. 重新映射所有值，让它们落在0~255的范围内（否则会有负值或大于255的值，不能用来做Bitmap.SetPixel(int x, int y, Color color)

4. 输出位图结果（灰度）

标签： c#image-processingsobel

Answer 1

要复制您从 Wikipedia 链接的图像，请执行以下步骤：

1. 使用 Sobel 核计算卷积以获得 x 导数dx。

2. 计算另一个卷积以获得 y 导数dy（转置内核）。

3. 这两个导数一起形成梯度（每个像素的向量值）。通过计算确定幅度sqrt(dx^2 + dy^2)。^2这里表示正方形。

4. 如果您想要纯黑白结果，请对结果设置阈值，否则通过将结果乘以某个值来缩放结果，以便显示的图像对您来说看起来不错。

请注意，您所说的“灰度图像问题”只是将 0 值映射（^第三步）到中灰色，因此可以显示负值。这是显示导数的正确方法，否则负值将被剪裁，因此不可见。这些负值是导​​数的重要组成部分。但是这个映射应该只用于显示，应该总是对原始值进行进一步的计算。