一维边缘检测

Question

与其检测2D图像的边缘，我想要单独检测图像每一行（即一条线）的边缘。这是从输入的1D向量中检测边缘，该向量的值是介于0到255之间的像素强度（如下图所示）：

我想要检测主要的边缘，就像样本输入中显示的那样（如下图所示）：

- C graphics

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感谢大家的回复。如果您有任何新的想法（例如一维边缘检测），请在此分享。 - C graphics

Answer 1

通过以下方法之一，可以实现所需结果：将2D Canny边缘检测器进行调整（使用Mathematica的代码）：

首先，使用高斯导数滤波器计算空间导数，将sigma值相对于要检测的边缘的比例进行设置。取结果的绝对值。

d = Abs@GaussianFilter[data, {{10, 5}}, 1];

然后，自动确定一个阈值来将之前的导数值聚类成两组（在这里使用Otsu的方法）。

thrd = FindThreshold[d];

然后，检测导数值的步骤（进入/离开“死区”）。

steps = Flatten@Image`StepDetect[d, thrd]["NonzeroPositions"];

此时您已经有了边缘的端点：

ListLinePlot[data, Epilog -> {Red, PointSize[Large], Map[Point[{#, data[[#]]}] &, steps]}]

可选的——似乎这是您想要的——仅保留边缘的最低端。在这种情况下，将数据点聚类到边缘的末端是可行的，但我不确定它有多健壮。

t = FindThreshold@data[[steps]];
steps2 = Select[steps, data[[#]] <= t &];

ListLinePlot[data, Epilog -> {Red, PointSize[Large], Map[Point[{#, data[[#]]}] &, steps2]}]

- Matthias Odisio

Answer 2

鉴于这些边缘的良好对比度，有一个简单的解决方案可以稳健地工作：检测所有单调序列的像素值（严格递增或递减）。您将保留具有总高度超过阈值（在您的情况下为50）以拒绝噪声峰的序列。

作为副产品，您将获得起始点和结束点（虽然不完全是您期望的位置，但如果需要可以改进）。

条形码？

- user1196549

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不完全准确，但您可以将其视为彩色条形码。 - C graphics

Answer 3

所以你正在寻找特定的斜率变化 - 即每个样本中Y值的某种变化？

难道不是简单地查看两个样本之间的Y值差异，如果其绝对值发生了超过某个限制的变化，则将其标记为边缘吗？

- Martin Beckett

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不过，这并不是一件简单的事情。请参考：http://en.wikipedia.org/wiki/Edge_detection （为什么边缘检测是一个非平凡的任务） - C graphics

@Cgraphics：根据您发布的图像，一个简单的高斯差分或导数算子应该可以很好地解决问题。如果您认为“这根本不简单”，请发布实际数据以便更好地帮助您。 - Niki

@nikie 这是实际的图像，然而它并不像应用一个简单的阈值那么简单。我们需要准确地检测边缘，而不仅仅是计数。 - C graphics