OpenCV 이미지 에지 추출(1) - 로버트 연산자 원리 및 순수 알고리즘 구현(C#)

알고리즘 원리

로버츠 모서리 검출 연산자라고도 알려진 로버트 연산자는 지역 차이 연산자를 사용하여 모서리를 찾는 연산자입니다. 로버트 연산자는 아래와 같이 모서리를 찾기 위해 이미지의 대각선 방향의 기울기를 해결하는 데 사용됩니다.

그라데이션 계산:

계산 예시:

(0, 0)에 있는 픽셀의 첫 번째 컨볼루션 계산 결과는 다음과 같습니다. |120×1+125×(-1)|=5

알고리즘 구현

코드 구현(순수 알고리즘):

            if (fileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
    
    
                
                picFile = fileDialog.FileName;
                inputMat = Cv2.ImRead(picFile, ImreadModes.Grayscale);
                outMat = new Mat(new Size(inputMat.Cols, inputMat.Rows), inputMat.Type());

                for (int i = 0; i < inputMat.Rows - 1; i++)
                {
    
    

                    for (int j = 0; j < inputMat.Cols - 1; j++)
                    {
    
    
                        var left_up = inputMat.Get<byte>(i, j);
                        var right_down= inputMat.Get<byte>(i+1, j+1);
                        var result = Math.Abs(left_up - right_down);
                        outMat.Set<byte>(i, j, OpenCvSharp.Internal.Util.SaturateCast.ToByte(result));
                    }
                }
                picBox_Display.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(inputMat);
                picBox_After.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(outMat);
            }

같은 방법으로 오른쪽 위에서 왼쪽 아래 방향으로 Edge를 유지하기 위해 다음 연산자를 정의합니다.

OpenCV API 구현

          if (fileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
    
    
                

                picFile = fileDialog.FileName;
                inputMat = Cv2.ImRead(picFile, ImreadModes.Grayscale);
                outMat = new Mat(new Size(inputMat.Cols, inputMat.Rows), inputMat.Type());

                //左上到右下方向滤波器
                InputArray kernel = InputArray.Create<int>(new int[2, 2] {
    
     {
    
     1, 0}, {
    
     0, -1 } });
                Cv2.Filter2D(inputMat, outMat, MatType.CV_16SC1, kernel);
                
                //矩阵取绝对值
                Cv2.ConvertScaleAbs(outMat, outMat);
                picBox_Display.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(inputMat);
                picBox_After.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(outMat);
            }

추가 지침:

1. 이 경우 .NET에서 사용된 OpenCV 라이브러리는 OpenCvSharp4 입니다.
2. 전체 이미지의 에지 추출은 사진을 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로, 오른쪽 위에서 왼쪽 아래 방향으로 추가하여 얻을 수 있습니다.