如何在 Matlab 中计算有符号和无符号的梯度方向

Question

在计算HOG描述子提取的梯度方向时，我们可以选择使用0-180或0-360之间的梯度方向，我们如何使用Matlab产生这样的角度？我有以下代码：

Im=imread('cameraman.tif'); // reading the image
Im=double(Im);  // converting it to double
hx = [-1,0,1];  // the gradient kernel for x direction
hy = -hx;      // the gradient kernel for y direction
grad_x = imfilter(Im,hx);   //gradient image in x direction
grad_y = imfilter(Im,hy);   // gradient image in y direction

% angles in 0-180:
...
%angles in 0-360:
...

Answer 1

通常您可以使用 atan2 生成介于 -180 和 180 之间的角度，给定您的水平和垂直梯度分量，因此 signed 角度。但是，如果您想要从 0 到 360 的角度或 unsigned 角度，您所要做的就是搜索由 atan2 生成的任何负角度，然后加上 360到每一个角度。这将允许您获得 [0,360) 之间的角度。例如，-5 度角实际上是 355 度无符号。因此：

angles = atan2(grad_y, grad_x); %// Signed
angles(angles < 0) = 2*pi + angles(angles < 0); %// Unsigned

这里atan2是弧度，所以我们加2*pi而不是360度。如果您想要度数而不是弧度，请使用等效的度数调用：atan2d 因此：

angles = atan2d(grad_y, grad_x); %// Signed
angles(angles < 0) = 360 + angles(angles < 0); %// Unsigned

---

根据您的意见，您也想反其道而行之。基本上，如果给我们一个无符号角，我们如何去一个有符号角？反其道而行之。找到所有 > 180 的角度，然后取这个角度并减去 360。例如，无符号 182 的角度是 -178 有符号，或 182 - 360 = -178。

因此：

弧度

angles(angles > pi) = angles(angles > pi) - (2*pi); 

度

angles(angles > 180) = angles(angles > 180) - 360;