c++ - 梯度方向计算

Question

我正在完成计算机视觉类(class)中的任务。子任务之一是基于图像亮度的梯度方向计算。我制作了一个明亮[宽度][高度]矩阵，其中包含图像每个像素的亮度值。我有两个这样的功能:

double Image::grad_x(int x,int y){
    if(x==width-1 || x==0) return bright[x][y];
    return bright[x+1][y]-bright[x-1][y];
}
double Image::grad_y(int x,int y){
    if(y==height-1 || y==0) return bright[x][y];
    return bright[x][y+1]-bright[x][y-1];
}

编辑:边界检查已修复

我正在使用简单的导数，而不使用 Sobel 运算符，因为简单的导数足以满足我的需求。

问题是，我是否正确地进行了这个梯度计算，以及我到底与边框像素有什么关系(现在函数返回像素本身的值，我不确定它是否准确)？顺便问一下，计算图像的梯度有什么用处吗？我想确保我的程序运行良好。

Answer 1

你的计算是正确的。这是您正在使用的一种简单的渐变方法，但如果这适合您的使用，那就没有问题。

极端情况是一个问题，因为您没有足够的数据来以与其他像素相同的方式计算梯度。处理它们的一种方法是简单地不计算极端情况并使用稍小的图像。

如果这不是一个选项，您也可以推断丢失的数据。如果您假设渐变平滑变化，则其工作原理如下:

在 x 梯度计算中，您可能计算了像素 1 的导数 A 和像素 2 的导数 B。如果您想推断像素 0(极端情况)的值，则可以使用值 a-(b-a) .

数值示例:

  pixel1: gradient = 100
  pixel2: gradient = 80

  extrapolate using a-(b-a): 

  pixel0: gradient = 100 - (80-100)) = 120