canny算子边缘检测_canny算子非极大值抑制_robert算子(5)

4 非极大值抑制是进行边缘检测的一个重要步骤， 通俗意义上是指寻找像素点局部最大值。 沿着梯度方向，比较它前面和后面的梯度值进行了 。见下图。

上图中左右图：g1、g2、g3、g4都代表像素点，很明显它们是c的八领域中的4个，左图中c点是我们需要判断的点，蓝色的直线是它的梯度方向，也就是说c要是局部极大值，它的梯度幅值M需要大于直线与g1g2和g2g3的交点，dtmp1和dtmp2处的梯度幅值。但是dtmp1和dtmp2不是整像素，而是亚像素，也就是坐标是浮点的，那怎么求它们的梯度幅值呢？线性插值，例如dtmp1在g1、g2之间，g1、g2的幅值都知道，我们只要知道dtmp1在g1、g2之间的比例，就能得到它的梯度幅值，而比例是可以靠夹角计算出来的，夹角又是梯度的方向。

写个线性插值的公式：设g1的幅值M(g1)，g2的幅值M(g2),则dtmp1可以很得到：

M(dtmp1)=w*M(g2)+(1-w)*M(g1)

其中w=distance(dtmp1,g2)/distance(g1,g2)

distance(g1,g2) 表示两点之间的距离。实际上w是一个比例系数，这个比例系数可以通过梯度方向(幅角的正切和余切)得到。

右边图中的4个直线就是4个不同的情况，情况不同，g1、g2、g3、g4代表c的八领域中的4个坐标会有所差异，但是线性插值的原理都是一致的。

代码如下：

  1 ////////第四步：非极大值抑制
 2 //注意事项 权重的选取，也就是离得近权重大
 3 ///////////////////////////////////////////////////////////////// 
 4     IplImage * N;//非极大值抑制结果
 5     N=cvCreateImage(cvGetSize(ColorImage),ColorImage->depth,1);
 6     IplImage * OpencvCannyimg;//非极大值抑制结果
 7     OpencvCannyimg=cvCreateImage(cvGetSize(ColorImage),ColorImage->depth,1);
 8     int g1=0, g2=0, g3=0, g4=0;                            //用于进行插值，得到亚像素点坐标值   
 9     double dTmp1=0.0, dTmp2=0.0;                           //保存两个亚像素点插值得到的灰度数据 
10     double dWeight=0.0;                                    //插值的权重  
11 
12     for(int i=1;i<nWidth-1;i++)
13     {
14         for(int j=1;j<nHeight-1;j++)
15         {
16             //如果当前点梯度为0，该点就不是边缘点
17             if (M[i+j*nWidth]==0)
18             {
19                 N->imageData[i+j*nwidthstep]=0;
20             }else
21             {
22                 ////////首先判断属于那种情况，然后根据情况插值///////  
23                 ////////////////////第一种情况///////////////////////  
24                 /////////       g1  g2                  /////////////  
25                 /////////           C                   /////////////  
26                 /////////           g3  g4              /////////////  
27                 /////////////////////////////////////////////////////  
28                 if((Theta[i+j*nWidth]>=90&Θ[i+j*nWidth]<135)||(Theta[i+j*nWidth]>=270&Θ[i+j*nWidth]<315))
29                 {
30                    g1=M[i-1+(j-1)*nWidth];
31                    g2=M[i+(j-1)*nWidth];
32                    g3=M[i+(j+1)*nWidth];
33                    g4=M[i+1+(j+1)*nWidth];
34                    dWeight=fabs(P[i+j*nWidth])/fabs(Q[i+j*nWidth]); 
35                    dTmp1=g1*dWeight+(1-dWeight)*g2;
36                    dTmp2=g4*dWeight+(1-dWeight)*g3;
37                    ////////////////////第二种情况///////////////////////  
38                    /////////       g1                      /////////////  
39                    /////////       g2  C   g3              /////////////  
40                    /////////               g4              /////////////  
41                    /////////////////////////////////////////////////////  
42                 }else if((Theta[i+j*nWidth]>=135&Θ[i+j*nWidth]<180)||(Theta[i+j*nWidth]>=315&Θ[i+j*nWidth]<360))
43                 {
44                     g1=M[i-1+(j-1)*nWidth];
45                     g2=M[i-1+(j)*nWidth];
46                     g3=M[i+1+(j)*nWidth];
47                     g4=M[i+1+(j+1)*nWidth];
48                     dWeight=fabs(Q[i+j*nWidth])/fabs(P[i+j*nWidth]); 
49                     dTmp1=g1*dWeight+(1-dWeight)*g2;
50                     dTmp2=g4*dWeight+(1-dWeight)*g3;
51                     ////////////////////第三种情况///////////////////////  
52                     /////////           g1  g2              /////////////  
53                     /////////           C                   /////////////  
54                     /////////       g4  g3                  /////////////  
55                     /////////////////////////////////////////////////////  
56                 }else if((Theta[i+j*nWidth]>=45&Θ[i+j*nWidth]<90)||(Theta[i+j*nWidth]>=225&Θ[i+j*nWidth]<270))
57                 {
58                     g1=M[i+1+(j-1)*nWidth];
59                     g2=M[i+(j-1)*nWidth];
60                     g3=M[i+(j+1)*nWidth];
61                     g4=M[i-1+(j+1)*nWidth];
62                     dWeight=fabs(P[i+j*nWidth])/fabs(Q[i+j*nWidth]); 
63                     dTmp1=g1*dWeight+(1-dWeight)*g2;
64                     dTmp2=g4*dWeight+(1-dWeight)*g3;
65                     ////////////////////第四种情况///////////////////////  
66                     /////////               g1              /////////////  
67                     /////////       g4  C   g2              /////////////  
68                     /////////       g3                      /////////////  
69                     /////////////////////////////////////////////////////  
70                 }else if((Theta[i+j*nWidth]>=0&Θ[i+j*nWidth]<45)||(Theta[i+j*nWidth]>=180&Θ[i+j*nWidth]<225))
71                 {
72                     g1=M[i+1+(j-1)*nWidth];
73                     g2=M[i+1+(j)*nWidth];
74                     g3=M[i-1+(j)*nWidth];
75                     g4=M[i-1+(j+1)*nWidth];
76                     dWeight=fabs(Q[i+j*nWidth])/fabs(P[i+j*nWidth]); 
77                     dTmp1=g1*dWeight+(1-dWeight)*g2;
78                     dTmp2=g4*dWeight+(1-dWeight)*g3;
79 
80                 }
81 
82             }
83 
84             if ((M[i+j*nWidth]>=dTmp1)&&(M[i+j*nWidth]>=dTmp2))
85             {
86                   N->imageData[i+j*nwidthstep]=200;
87 
88             }else  N->imageData[i+j*nwidthstep]=0;
89 
90         }
91     }
92 
93     
94     //cvNamedWindow("Limteimg",0);  
95     //cvShowImage("Limteimg",N);               //显示非抑制
96     //cvWaitKey(0);  
97     //cvDestroyWindow("Limteimg"); 

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