python：将一个负值输入到数组中一直给我 256 减去该值（图像-prewitt 边缘检测）

Question

我正在尝试对图像进行简单的 prewitt 边缘检测，并输出 2 个具有水平和垂直边缘的图像。出于某种原因，每当输出值应为负数（例如 -3）时，我的输出数组以 256 减去该值 (253) 结束，这给了我大量的背景知识。我尝试添加这些 if/elif/else 语句，但这根本没有帮助。我正在使用下面的代码并且不知道出了什么问题：

for i in range(1,(len(os.listdir(images)))):
    image=plt.imread(images+(os.listdir(images)[i]))
    if len(image.shape)>2:
        img=image[:,:,0]
    else:
        img=image

    imgC=deepcopy(img)
    imgD=deepcopy(img)
    imgE=deepcopy(img) 

    for x in range(1,img.shape[1]-2):
        for y in range(1,img.shape[0]-2):
            avgA=(img[(y-1),x]+img[(y-1),(x+1)]+img[(y-1),(x-1)])
            avgC=(img[(y+1),x]+img[(y+1),(x+1)]+img[(y+1),(x-1)])
            avgT=(img[(y-1),(x-1)]+img[y,(x-1)]+img[(y+1),(x-1)])
            avgB=(img[(y-1),(x+1)]+img[y,(x+1)]+img[(y+1),(x+1)])

            if (avgA-avgC)<0:
                imgC[y,x]=0
            elif (avgA-avgC)>255:
                imgC[y,x]=255
            else:
                imgC[y,x]=(avgA-avgC)
            if (avgT-avgB)<0:
                imgD[y,x]=0
            elif (avgT-avgB)>255:
                imgD[y,x]=255
            else:
                imgD[y,x]=(avgT-avgB)
            imgE[y,x]=math.sqrt(((imgC[y,x]**2)+(imgD[y,x]**2)))

Answer 1

该图像中的值存储为 unsigned bytes（0..255 范围），所以这可能是问题所在，因为减去两个 unsigned bytes 会导致溢出，您会得到253 而不是 -3.

您需要将这些值转换为 int。像这样的东西可以工作：

...
avgA = int(img[(y-1),x]) + int(img[(y-1),(x+1)]) + int(img[(y-1),(x-1)])
avgC = int(img[(y+1),x]) + int(img[(y+1),(x+1)]) + int(img[(y+1),(x-1)])
avgT = int(img[(y-1),(x-1)]) + int(img[y,(x-1)]) + int(img[(y+1),(x-1)])
avgB = int(img[(y-1),(x+1)]) + int(img[y,(x+1)]) + int(img[(y+1),(x+1)])

imgC[y, x] = avgA - avgC
imgD[y, x] = avgT - avgB
...

但我很确定使用通用卷积你会得到更好的（更快、更不容易出错的代码）结果函数，例如 PIL.Image.filter(''<filter>'') 和使用创建的过滤矩阵 PIL.ImageFilter.Kernel(..) 用于 PIL 库 - http://pillow.readthedocs.org/en/latest/reference/ImageFilter.html 或者 numpy/scipy 个库中的 convolve 个，如下所示：http://juanreyero.com/article/python/python-convolution.html

Edit：正如 Julien Spronck 指出的那样 - imgE 中的结果值完全超出范围，通常应将其除以像素数（即卷积矩阵中所有值的总和）用于计算该结果。

python：将一个负值输入到数组中一直给我 256 减去该值（图像-prewitt 边缘检测）

python: inputting a negative value into array keeps giving me 256 minus that value (image- prewitt edge detection)

python

edge-detection