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边缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题,边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。图像属性中的显著变化通常反映了属性的重要事件和变化。这些包括深度上的不连续、表面方向不连续、物质属性变化和场景照明变化。

LeadTools在检测和增强边缘、线条方面提供了多个类和方法,且在检测过程中您可以根据图片的需求设置不同的滤波器,提高最终的检测结果。

本博文包括:

1 创建“检测边缘”应用程序的具体步骤

2 LeadTools“边缘、线条检测和增强”的相关类介绍

3 LeadTools“边缘、线条检测和增强”支持WCF 简介

4 LeadTools“边缘、线条检测和增强”支持WF 简介

创建“检测边缘”应用程序的具体步骤

1. 打开Visual Studio .NET。点击 文件->新建->项目…。打开新建项目对话框后,在模板中选择“Visual C#”或“Visual Basic”,随后选择“Windows窗体应用程序”。在名称栏中输入项目名称“DetectEdgesAndLines”,并使用“浏览”按钮选择您工程的存储路径,点击“确定”。

2. 在“解决方案资源管理器”中,右击“引用”,选择“添加引用”。根据当前工程的 Framework 版本和生成目标平台,选择添加相应的LeadTools控件,例如工程中的版本为 Framework 4.0、生成目标平台是 x86,则浏览选择Leadtools For .NET文件夹” <LEADTOOLS_INSTALLDIR>\Bin\DotNet4\Win32,选择以下的DLL“:

  • Leadtools.dll
  • Leadtools.Codecs.dll
  • Leadtools.Codecs.Cmp.dll
  • Leadtools.ImageProcessing.Color.dll
  • Leadtools.ImageProcessing.Effects.dll
  • Leadtools.ImageProcessing.SpecialEffects.dll
  • Leadtools.WinForms.dll

3.工具箱(视图->工具箱),添加12个RadioButton控件(将RadioButton的Text属性依照下表修改),两个Panel控件(Name分别修改为panelBefore和panelAfter)。如下图:

Name Text
radioButton1 使用SharpenCommand 增强边缘
radioButton2 使用SpatialFilterCommand 检测边缘或线条
radioButton3 使用EdgeDetectorCommand 检测边缘
radioButton4 使用EdgeDetectStatisticalCommand 检测边缘
radioButton5 使用GlowCommand 绘制彩色边缘
radioButton6 使用SmoothEdgesCommand 平滑毛边
radioButton7 使用SkeletonCommand 识别骨骼
radioButton8 使用IntensityDetectCommand 检测边缘或线条
radioButton9 使用UnsharpMaskCommand 锐化图像
radioButton10 使用DirectionEdgeStatisticalCommand 检测颜色的变化
radioButton11 使用ColoredPencilCommand 应用彩色铅笔效果
radioButton12 使用ColoredPencilExtendedCommand 应用彩色铅笔效果

4. 切换至Form1的代码视图(右击Form1,选择查看代码),将下面几行代码添加到文件开始处:

  1: using Leadtools;
  2: using Leadtools.Codecs;
  3: using Leadtools.WinForms;
  4: using Leadtools.ImageProcessing.Effects;
  5: using Leadtools.ImageProcessing.SpecialEffects;
  6: using Leadtools.ImageProcessing.Color;

5. 将以下变量添加至Form1类:

  1: private RasterImageViewer beforePic;
  2: private RasterImageViewer afterPic;
  3: private RasterCodecs codecs;
  4: private RasterImage temp;   

6. 添加Form1 Load事件句柄,在其中添加以下代码:

  1:  beforePic = new RasterImageViewer();
  2:  beforePic.BackColor = Color.DarkCyan;
  3:  beforePic.Dock = DockStyle.Fill;
  4:  beforePic.InteractiveMode = RasterViewerInteractiveMode.Pan;
  5:  beforePic.HorizontalAlignMode = RasterPaintAlignMode.Center;
  6:  beforePic.VerticalAlignMode = RasterPaintAlignMode.Center;
  7:  beforePic.AutoResetScaleFactor = false;
  8:  panelBefore.Controls.Add(beforePic);
  9:  beforePic.BringToFront();
 10: 
 11:  afterPic = new RasterImageViewer();
 12:  afterPic.BackColor = beforePic.BackColor;
 13:  afterPic.Dock = beforePic.Dock;
 14:  afterPic.InteractiveMode = beforePic.InteractiveMode;
 15:  afterPic.HorizontalAlignMode = beforePic.HorizontalAlignMode;
 16:  afterPic.VerticalAlignMode = beforePic.VerticalAlignMode;
 17:  afterPic.AutoResetScaleFactor = beforePic.AutoResetScaleFactor;
 18:  panelAfter.Controls.Add(afterPic);
 19:  afterPic.BringToFront();
 20: 
 21:  codecs = new RasterCodecs();
 22:  codecs.ThrowExceptionsOnInvalidImages = true;

 

7. 双击radioButton1,在radioButton1 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为SharpenCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3: // Prepare the command
  4: SharpenCommand command = new SharpenCommand();
  5: //Increase the sharpness by 25 percent  of the possible range.
  6: command.Sharpness = 950;
  7: command.Run(temp);
  8: afterPic.Image = temp;
  9: codecs.Save(temp, Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\SharpeCommand.jpg"), RasterImageFormat.Jpeg, 24);

8. 双击radioButton2,在radioButton2 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为SpatialFilterCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3:  
  4: SpatialFilterCommand command = new SpatialFilterCommand(SpatialFilterCommandPredefined.PrewittHorizontal);
  5:  
  6: command.Run(temp);
  7: afterPic.Image = temp;

 

9. 双击radioButton3,在radioButton3 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为EdgeDetectorCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3: // Prepare the command
  4: EdgeDetectorCommand command = new EdgeDetectorCommand();
  5: command.Threshold = 60;
  6: command.Filter = EdgeDetectorCommandType.SobelBoth;
  7: //find the edges of the image.
  8: command.Run(temp);
  9: afterPic.Image = temp;
 10: codecs.Save(temp, Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\EdgeDetectorCommand.jpg"), RasterImageFormat.Jpeg, 24);

10. 双击radioButton4,在radioButton4 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为EdgeDetectStatisticalCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3:  
  4: EdgeDetectStatisticalCommand command = new EdgeDetectStatisticalCommand();
  5: command.Dimension = 15;
  6: command.Threshold = 50;
  7: command.EdgeColor = new RasterColor(255, 255, 255);
  8: command.BackGroundColor = new RasterColor(0, 0, 0);
  9:  
 10: command.Run(temp);
 11: afterPic.Image = temp;
 12: codecs.Save(temp, Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\EdgeDetectStatisticalCommand.jpg"), RasterImageFormat.Jpeg, 24);
 13: 

11. 双击radioButton5,在radioButton5 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为GlowCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3: // Prepare the command
  4: GlowCommand command = new GlowCommand();
  5: command.Dimension = 5;
  6: command.Brightness = 3;
  7: command.Threshold = 0;
  8: // Apply glow effect on the image.
  9: command.Run(temp);
 10: afterPic.Image = temp;
 11: codecs.Save(temp, Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\GlowCommand.jpg"), RasterImageFormat.Jpeg, 24);

12. 双击radioButton6,在radioButton6 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为SmoothEdgesCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3: // Prepare the command
  4: SmoothEdgesCommand command = new SmoothEdgesCommand();
  5: command.Amount = 75;
  6: command.Threshold = 0;
  7: // Apply the Smooth Edge effect to the image.
  8: command.Run(temp);
  9: afterPic.Image = temp;

13. 双击radioButton7,在radioButton7 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为SkeletonCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3: // Prepare the command
  4: SkeletonCommand command = new SkeletonCommand();
  5: command.Threshold = 128;
  6: command.Run(temp);
  7: afterPic.Image = temp;

 

14. 双击radioButton8,在radioButton8 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为IntensityDetectCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3: //准备命令
  4: IntensityDetectCommand command = new IntensityDetectCommand();
  5: //应用滤波器
  6: command.LowThreshold = 128;
  7: command.HighThreshold = 255;
  8: command.InColor = new RasterColor(255, 255, 255);
  9: command.OutColor = new RasterColor(0, 0, 0);
 10: command.Channel = IntensityDetectCommandFlags.Master;
 11: command.Run(temp);
 12: afterPic.Image = temp;

15. 双击radioButton9,在radioButton9 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为UnsharpMaskCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3:  
  4: UnsharpMaskCommand command = new UnsharpMaskCommand();
  5: command.Amount = 200;
  6: command.Radius = 15;
  7: command.Threshold = 50;
  8: command.ColorType = UnsharpMaskCommandColorType.Rgb;
  9: command.Run(temp);
 10: afterPic.Image = temp;

 

16. 双击radioButton10,在radioButton10 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为DirectionEdgeStatisticalCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3:  
  4: DirectionEdgeStatisticalCommand command = new DirectionEdgeStatisticalCommand();
  5: command.Dimension = 15;
  6: command.Threshold = 128;
  7: command.Angle = 4500;
  8: command.EdgeColor = new RasterColor(255, 255, 255);
  9: command.BackGroundColor = new RasterColor(0, 0, 0);
 10: command.Run(temp);
 11: afterPic.Image = temp;

 

17. 双击radioButton11,在radioButton11 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为ColoredPencilCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3:  
  4: ColoredPencilCommand command = new ColoredPencilCommand();
  5: command.Ratio = 50;
  6: command.Dimension = 3;
  7: command.Run(temp);
  8: afterPic.Image = temp;

 

18. 双击radioButton12,在radioButton12 CheckedChanged事件句柄中添加以下代码:

(本段代码为ColoredPencilExtendedCommand类的使用)

  1: beforePic.Image = codecs.Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"..\..\Pic\Master.jpg"));
  2: temp = beforePic.Image.Clone();
  3:  
  4: ColoredPencilExtendedCommand command = new ColoredPencilExtendedCommand();
  5: command.Size = 5;
  6: command.Strength = 4;
  7: command.Threshold = 0;
  8: command.PencilRoughness = 250;
  9: command.StrokeLength = 15;
 10: command.PaperRoughness = 100;
 11: command.Flags = ColoredPencilExtendedCommandFlags.Artistic;
 12: command.Run(temp);
 13: afterPic.Image = temp;

 

19.编译运行程序,本DEMO分别使用了LeadTools的12个类检测增强图像的边缘和线条,结果如下图:

1

 

2

若想了解更多LeadTools边缘检测和增强的相关类和说明,请继续浏览文章的下一部分!

DEMO下载:

 

本博文Demo提供了检测增强边缘和线条的功能,LeadTools还有很多类可以对图像进行类似处理,若你想尝试,欢迎下载LeadTools全功能试用版,在本文中的例子代码上进行修改。很简单的,你来试试吧。

 

LeadTools中检测边缘线条、增强边缘线条的相关方法介绍

 

SharpenCommand

此类在图像中专门用于强调边缘(在亮度上改变)。这是一个为了期望的效果可以单独使用的高级方法。

SpatialFilterCommand

此类提供了检测边缘或线条的预设滤波器。(您也可以定义自己的滤波器)。这些滤波器可以单独在应用程序中使用,例如分析图像的工业检查系统。它们也可以创建图像,可与原始图像合并来改变线条或边缘的外观。预设滤波器的介绍见下张表格(滤波器表)。

EdgeDetectorCommand

此类将特定的边缘滤波器应用于特定的图像。可用的边缘滤波器包括:Sobel vertical, Sobel horizontal, Sobel all, Laplacian vertical and horizontal, Laplacian diagonal, Gradient North, Gradient South及更多。此类可以检测图像中的边缘,然后用计算的值替换边缘的值。

EdgeDetectStatisticalCommand

此类将一个统计滤波器应用到图像中,进行边缘检测,这个滤波器可以在每个像素的所有方向分析出颜色的变化。

GlowCommand

此类可在一个闪耀着霓虹灯般光芒的图像中制作彩色边缘。

SmoothEdgesCommand

此类用于图像毛边的平滑处理。

SkeletonCommand

此类在二值图像中可以找出骨骼的区域或对象。白色代表对象,黑色代表背景。如果图像不是1位图像,在寻找骨骼前,可使用阈值将图像转换为二值图像。

IntensityDetectCommand

此类未使用滤波器检测边缘或线,但对于有的图像,它在检测图像中明显亮和明显暗的边缘和线条时比滤波器更有效。

UnsharpMaskCommand

此类在锐化图像时,首先创建图像的模糊版本。对于图像中的每个像素,可确定原始像素值和模糊像素值间的差别。如果这个差别大于某个阈值时,原始像素值会被修改,达到锐化图像的目标。

DirectionEdgeStatisticalCommand

此类使用统计指数在特定方向上检测颜色的变化。它与

EdgeDetectStatisticalCommand相似,但此类允许您指定方向角。

ColoredPencilCommand

应用此类后,图像的效果看起来像用彩色铅笔绘制的。

ColoredPencilExtendedCommand,

和ColoredPencilCommand类似,应用后图像的效果看起来像用彩色铅笔绘制的。但此类的参数更多。

选择预设的滤波器是非常主观的,主要依赖于您的应用程序。这些滤波器使用了标准的算法,其中一些具有类似的目的。因此您可能需要测试,为您的应用程序选择一个合适的滤波器。下面就为大家简单介绍预设的滤波器(滤波器表):

滤波器

目标

Emboss

创建一个具有浮雕效果的图像。(它用于艺术效果中,在这里列出它是因为它是预设滤波器的一种)

Gradient directional

从八个特定方向的任意一个开始检测边缘。所有不在检测出的边缘上的像素均转换为黑色。

Prewitt

检测水平或垂直边缘。所有不在检测出的边缘上的像素均转换为黑色。

Sobel

检测水平或垂直边缘。所有不在检测出的边缘上的像素均转换为黑色。(Sobel算子和Prewitt算子的使用相同,但是它们的算法是不同的)

Shift-and-difference

检测水平、垂直或对角线边缘。所有不在检测出的边缘上的像素均转换为黑色。

Laplacian

检测线。有三个滤波器和三个双向滤波器。所有不在检测出的边缘上的像素均转换为黑色。

Line-segment

检测线段。可能的方向有:水平、垂直、从左到右的对角线和从右到左的对角线。您可以使用这个滤波器在图像中找到线的间断点。

为了克服这些过滤器的方向性限制,您可以以不同的方式合并使用过滤器处理过的图像。例如,您可以在图像的三个副本上分别应用三个不同方向的Laplacian滤波器,最后使用CombineCommand类合并它们,创建具有所有检测线的图像。

 

支持WCF

Sharpen

此类在图像中专门用于强调边缘(在亮度上改变)。这是一个为了期望的效果可以单独使用的高级方法。

Spatial

此类提供了检测边缘或线条的预设滤波器。(您也可以定义自己的滤波器)。这些滤波器可以单独在应用程序中使用,例如分析图像的工业检查系统。它们也可以创建图像,可与原始图像合并来改变线条或边缘的外观。预设滤波器的介绍见上张表格(滤波器表)。

EdgeDetector

此类将特定的边缘滤波器应用于特定的图像。可用的边缘滤波器包括:Sobel vertical, Sobel horizontal, Sobel all, Laplacian vertical and horizontal, Laplacian diagonal, Gradient North, Gradient South及更多。此类可以检测图像中的边缘,然后用计算的值替换边缘的值。

IntensityDetect

此类未使用滤波器检测边缘或线,但对于有的图像,它在检测图像中明显亮和明显暗的边缘和线条时比滤波器更有效。

UnsharpMask

此类在锐化图像时,首先创建图像的模糊版本。对于图像中的每个像素,可确定原始像素值和模糊像素值间的差别。如果这个差别大于某个阈值时,原始像素值会被修改,达到锐化图像的目标。

支持WF

SharpenActivity

此类在图像中专门用于强调边缘(在亮度上改变)。这是一个为了期望的效果可以单独使用的高级方法。

SpatialActivity

此类提供了检测边缘或线条的预设滤波器。(您也可以定义自己的滤波器)。这些滤波器可以单独在应用程序中使用,例如分析图像的工业检查系统。它们也可以创建图像,可与原始图像合并来改变线条或边缘的外观。预设滤波器的介绍见上张表格(滤波器表)。

EdgeDetectorActivity

此类将特定的边缘滤波器应用于特定的图像。可用的边缘滤波器包括:Sobel vertical, Sobel horizontal, Sobel all, Laplacian vertical and horizontal, Laplacian diagonal, Gradient North, Gradient South及更多。此类可以检测图像中的边缘,然后用计算的值替换边缘的值。

IntensityDetectActivity

此类未使用滤波器检测边缘或线,但对于有的图像,它在检测图像中明显亮和明显暗的边缘和线条时比滤波器更有效。

UnsharpMaskActivity

此类在锐化图像时,首先创建图像的模糊版本。对于图像中的每个像素,可确定原始像素值和模糊像素值间的差别。如果这个差别大于某个阈值时,原始像素值会被修改,达到锐化图像的目标。


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