Sobel filter - 如何正确显示卷积结果？

Question

我目前正在尝试实现我自己的 Sobel-Filter/Operator 版本。我试图从维基百科 (https://en.wikipedia.org/wiki/Sobel_operator) 和 YouTube 上的大量解释中获取尽可能多的信息，但我找不到解决问题的方法。

所以在对我的图像进行灰度缩放后：

    public BufferedImage grayscale(String path) {
        BufferedImage img = readImage(path);
        for (int x = 0; x < img.getWidth(); x++) {
            for (int y = 0; y < img.getHeight(); y++) {
                Color oldColor = new Color(img.getRGB(x, y));
                int red = oldColor.getRed();
                int green = oldColor.getGreen();
                int blue = oldColor.getBlue();
                int grayValue = (int) (0.244 * red + 0.587 * green + 0.114 * blue);
                Color newColor = new Color(grayValue, grayValue, grayValue);
                img.setRGB(x, y, newColor.getRGB());
            }
        }
        return img;
    }

我试图提取图像中应该与 Sobel-Operator Sx 进行卷积的部分。由于我对整个图像进行了灰度化，因此我认为使用红色部分应该没问题，因为所有值都应该相同：

    public void sobel(BufferedImage grayScaledImg) {
        for (int x = 1; x < grayScaledImg.getWidth() - 1; x++) {
            for (int y = 1; y < grayScaledImg.getHeight() - 1; y++) {
                int field1 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x - 1, y - 1)).getRed();
                int field2 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x, y - 1)).getRed();
                int field3 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x + 1, y - 1)).getRed();
                int field4 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x - 1, y)).getRed();
                int field5 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x, y)).getRed();
                int field6 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x + 1, y)).getRed();
                int field7 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x - 1, y + 1)).getRed();
                int field8 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x, y + 1)).getRed();
                int field9 = new Color(grayScaledImg.getRGB(x + 1, y + 1)).getRed();
                int[] currentPartOfImage = {field1, field2, field3, field4, field5, field6, field7, field8, field9};

而且我很确定在下面的代码中我做错了什么，但我不知道是什么..

                int newGrayScale = sobelX(currentPartOfImage);
                grayScaledImg.setRGB(x, y, new Color(newGrayScale, newGrayScale, newGrayScale).getRGB());
            }
        }
    }

sobelX 函数如下所示：

    public int sobelX(int[] image) {
        return Math.abs(image[2] + (2 * image[5]) + image[8] - image[0] - (2 * image[3]) - image[6]);
    }

问题
我在进行卷积时得到的一些值大于 255，这意味着它们不是有效的 RGB 值。所以我目前不确定如何正确使用这些值？

在此先感谢您的帮助！ :)

Answer 1

Some of the values i get while doing the convolution are larger than 255

这通常可以通过使用 "clamp" function 来解决。它是一个检查参数是否在允许范围内的函数，如果不在，returns最接近的允许值。

int clamp(int value) {
    if (value > 255) return 255;
    if (value < 0) return 0;
    return value;
}

这就是您的使用方式：

int newGrayScale = clamp(sobelX(currentPartOfImage));

Sobel filter - 如何正确显示卷积结果？

Sobel filter - How to correctly display convolution result?

java

convolution

sobel