OpenGL-边缘检测

#1 楼

通常，边缘检测归结为检测具有高梯度值的图像区域。

在我们的例子中，我们可以粗略地将渐变视为图像函数的导数，因此，渐变的幅度为您提供了有关图像局部变化的信息（关于相邻像素/纹理元素） ）。现在，正如您所说的，边缘是不连续的指示，因此，既然我们定义了渐变，就很清楚此信息就是我们所需要的。一旦找到图像的梯度，只需对它应用阈值即可获得二进制值的边缘/非边缘。

您如何找到这个梯度确实是您要的问题，我尚未回答:)

很多方法！这里有几个：)

内置着色器功能

hlsl和glsl都提供派生功能。在GLSL中，您可以使用dFdx和dFdy分别为您提供x和y方向上的渐变信息。通常，这些函数以2x2的片段块为单位进行评估。
除非您对单个方向感兴趣，否则，最好的一种紧凑方法是获得紧凑的结果，该结果表明该区域中梯度的强度是fwidth，其他什么都没有但是dFdy和dFdy的绝对值之和。您可能会对整体图像而不是特定通道的边缘感兴趣，因此您可能希望将图像功能转换为亮度。考虑到这一点，在边缘检测方面，着色器可能包括以下内容：

  float luminance = dot(yourFinalColour,vec3(0.2126, 0.7152, 0.0722));
  float gradient = fwidth(luminance );
  float isEdge = gradient > threshold;

阈值较高时，您会发现较粗糙的边缘，并且可能反之，如果错过一些阈值，您可能会检测到虚假边缘。您必须尝试找到最适合您需求的阈值。

这些功能起作用的原因值得一提，但我现在没有时间，我很可能稍后再更新此答案：)

屏幕空间文章-处理

您可能会比这更奇特，现在图像处理中的边缘检测领域非常广阔。我可以根据您的需求援引您数十种检测边缘检测的好方法，但是现在让我们保持简单吧，如果您有兴趣的话，我可以为您提供更多选择！

所以这个想法很相似与上面的方法不同，如果需要，您可以查看更广泛的邻域，并在环绕样本上使用一组权重。通常，您使用内核对图像进行卷积，从而为您提供良好的渐变信息。常见的选择是Sobel内核



分别为您提供x和y方向上的渐变：

q 431。 br />您可以从渐变中获得单个值，例如$ GradientMagnitude = \ sqrt {（Gradient_x）^ 2 +（Gradient_y）^ 2} $

然后您可以像我一样用阈值上面提到过。

您可以看到，该内核为中央像素赋予了更多权重，因此有效地计算了梯度+一点平滑度，这在传统上是有帮助的（通常将图像进行高斯模糊处理以消除小边缘） ）。

上面的方法很好用，但是如果您不喜欢平滑，则可以使用Prewitt内核：


q4312010我很着急，很快就会写出正确格式的文本而不是图像！）

确实有很多内核和技术可以以图像处理方式而不是实时图形来发现边缘检测，因此我排除了更多复杂的方法（双关语不是故意的），因为使用dFdx / y函数可能会很好。

#2 楼

以防万一其他人也需要检测边缘：
这是一篇很好的文章，介绍了如何显示线框，而本文介绍了如何仅显示边缘。