如何过滤图像中给定宽度的线条

How to filter given width of lines in a image?

本文关键字：何过滤 过滤 图像      更新时间：2023-10-16

我需要过滤图像中给定宽度的线条。

我正在编写一个程序来检测道路图像的线条。我发现了类似的东西，但无法理解其中的逻辑。我的功能必须做到这一点：我将发送图像和行宽度的像素大小（例如30像素宽度），函数将仅过滤图像中的这些行。

我发现了那个代码：

void filterWidth(Mat image, int tau) // tau=width of line I want to filter
int aux = 0;
for (int j = 0; j < quad.rows; ++j)
{
    unsigned char *ptRowSrc = quad.ptr<uchar>(j);
    unsigned char *ptRowDst = quadDst.ptr<uchar>(j);
    for (int i = tau; i < quad.cols - tau; ++i)
    {
        if (ptRowSrc[i] != 0)
        {
            aux = 2 * ptRowSrc[i];
            aux += -ptRowSrc[i - tau];
            aux += -ptRowSrc[i + tau];
            aux += -abs((int)(ptRowSrc[i - tau] - ptRowSrc[i + tau]));
            aux = (aux < 0) ? (0) : (aux);
            aux = (aux > 255) ? (255) : (aux);
            ptRowDst[i] = (unsigned char)aux;
        }
    }
}

这个代码的数学解释是什么？这是怎么回事？

阅读有关卷积滤波器的信息。该代码是1维卷积滤波器的特殊情况（它只与当前处理线上的其他像素进行卷积）。

aux的值从当前像素值的2*开始，然后从该值减去其两侧距离τ处的像素。接下来，这两个像素的绝对差也从中减去。最后，在存储在输出图像中之前，它被限制在0…255的范围内。

如果你有一个图像：

0011100

该卷积将使中心1获得值：

2 * 1
- 0
- 0
- abs(0 - 0)
= 2

第一个"1"将变为：

2 * 1
- 0
- 1
- abs(0 - 1)
= 0

第三个"1"也是如此（它是镜像）。

当然，0的值将始终保持零或变为负，这将被限制为0。

这是一个相当奇怪的过滤器。它在同一行上取三乘三的像素值，间隔为τ。将这些值设为Vl、V和Vr。

滤波器计算-Vl+2V-Vr，可以看作二阶导数，并推导|Vl-Vr|，可以看作一阶导数（也称为梯度）。二阶导数在最大配置（Vl<V>Vr）的情况下给出最大响应；在对称配置（Vl＝Vr）的情况下，一阶导数给出最小响应。

因此，全局滤波器将给出对称最大值的最大响应（就像在黑暗背景上的浅色道路，垂直的，宽度小于2τ）

通过重新排列这些项，你可以看到滤波器也产生了左梯度和右梯度中最小的一个，V-Vm和V-Vp（箝位为零）。

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