如何识别图像边缘?

小白学视觉

共 1500字,需浏览 3分钟

 ·

2021-10-18 01:00

点击上方小白学视觉”,选择加"星标"或“置顶

重磅干货,第一时间送达


作者: 阮一峰

图像识别(image recognition)是现在的热门技术。

文字识别、车牌识别、人脸识别都是它的应用。但是,这些都算初级应用,现在的技术已经发展到了这样一种地步:计算机可以识别出,这是一张狗的照片,那是一张猫的照片。

这是怎么做到的?

让我们从人眼说起,学者发现,人的视觉细胞对物体的边缘特别敏感。也就是说,我们先看到物体的轮廓,然后才判断这到底是什么东西。

计算机科学家受到启发,第一步也是先识别图像的边缘。

加州大学的学生 Adit Deshpande 写了一篇文章《A Beginner's Guide To Understanding Convolutional Neural Networks》,介绍了一种最简单的算法,非常具有启发性,体现了图像识别的基本思路。

首先,我们要明白,人看到的是图像,计算机看到的是一个数字矩阵。所谓"图像识别",就是从一大堆数字中找出规律。

怎样将图像转为数字呢?一般来说,为了过滤掉干扰信息,可以把图像缩小(比如缩小到 49 x 49 像素),并且把每个像素点的色彩信息转为灰度值,这样就得到了一个 49 x 49 的矩阵。

然后,从左上角开始,依次取出一个小区块,进行计算。

上图是取出一个 5 x 5 的区块。下面的计算以 7 x 7 的区块为例。

接着,需要有一些现成的边缘模式,比如垂直、直角、圆、锐角等等。

上图右边是一个圆角模式,左边是它对应的 7 x 7 灰度矩阵。可以看到,圆角所在的边缘灰度值比较高,其他地方都是0。

现在,就可以进行边缘识别了。下面是一张卡通老鼠的图片。

取出左上角的区块。

取样矩阵与模式矩阵对应位置的值相乘,进行累加,得到6600。这个值相当大,它说明什么呢?

取样矩阵移到老鼠头部,与模式矩阵相乘,得到的值是0。

乘积越大就说明越匹配,可以断定区块里的图像形状是圆角。通常会预置几十种模式,每个区块计算出最匹配的模式,然后再对整张图进行判断。


下载1:OpenCV-Contrib扩展模块中文版教程
在「小白学视觉」公众号后台回复:扩展模块中文教程即可下载全网第一份OpenCV扩展模块教程中文版,涵盖扩展模块安装、SFM算法、立体视觉、目标跟踪、生物视觉、超分辨率处理等二十多章内容。

下载2:Python视觉实战项目52讲
小白学视觉公众号后台回复:Python视觉实战项目即可下载包括图像分割、口罩检测、车道线检测、车辆计数、添加眼线、车牌识别、字符识别、情绪检测、文本内容提取、面部识别等31个视觉实战项目,助力快速学校计算机视觉。

下载3:OpenCV实战项目20讲
小白学视觉公众号后台回复:OpenCV实战项目20讲即可下载含有20个基于OpenCV实现20个实战项目,实现OpenCV学习进阶。

交流群


欢迎加入公众号读者群一起和同行交流,目前有SLAM、三维视觉、传感器自动驾驶、计算摄影、检测、分割、识别、医学影像、GAN算法竞赛等微信群(以后会逐渐细分),请扫描下面微信号加群,备注:”昵称+学校/公司+研究方向“,例如:”张三 + 上海交大 + 视觉SLAM“。请按照格式备注,否则不予通过。添加成功后会根据研究方向邀请进入相关微信群。请勿在群内发送广告,否则会请出群,谢谢理解~


浏览 14
点赞
评论
收藏
分享

手机扫一扫分享

分享
举报
评论
图片
表情
推荐
点赞
评论
收藏
分享

手机扫一扫分享

分享
举报