Octave で濃淡画像の勾配強度画像とガウシアンフィルタ（濃淡画像を入力、出力とする）

ガウシアンフィルタと勾配の Octave のプログラム例を示す．

◆ このWeb ページで行うこと

勾配強度画像
ガウシアン平滑化 (Isotropic Gaussian Smoothing)
ガウシアンフィルタと勾配強度の組み合わせ

* Octave での画像ファイルの入出力については，別のページで説明している．

前準備

Octave のインストール

Windows での Octave のインストールは，別ページ »で説明
Ubuntu での Octave のインストールは，別ページ »で説明

必見 Web ページ: http://www.csse.uwa.edu.au/~pk/Research/MatlabFns/

必見 Web ページ: http://www.eecs.berkeley.edu/Research/Projects/CS/vision/bsds/

説明に使う濃淡画像　　

この Web ページの手順をそのままなぞる場合には，下記の手順で画像ファイルのダウンロードと確認を行う．

画像ファイルのダウンロード

◆ 使用する画像ファイルのダウンロード手順例

cd /tmp
curl -O https://www.kkaneko.jp/sample/lena_std.jpg
curl -L https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/data/fruits.jpg?raw=true -o fruits.jpg

(オプション) MatlabFns を入手し、分かりやすいディレクトリ（例えば /usr/local/MatlabFns）に展開

(オプション) MatlabFns を使うように .octaverc を設定する

◆ 設定例　

setenv("CFLAGS", "-D__STDC_CONSTANT_MACROS");
setenv("CXXFLAGS", "-D__STDC_CONSTANT_MACROS");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/FingerPrints");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/FrequencyFilt");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/GreyTrans");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/LineSegments");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/Match");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/Misc");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/PhaseCongruency");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/Projective");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/Robust");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/Rotations");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/Shapelet");
addpath ("/usr/local/MatlabFns/Spatial");
addpath ("/usr/local/share/octave/mex");

Octave の起動
```
octave
```

確認のため，表示してみる。

MatlabFns を使わないときは mono3, mono4 を含む行（下記では太字）を無視すること

* Windows では「imread("r:/lena_std.jpg");」のようになる．

rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
mono = rgb2gray( rgb );

rgb2 = imread("/tmp/fruits.jpg");
mono2 = rgb2gray( rgb2 );

mono3 = uint8( step2line(100, -1) * 255 );
mono4 = uint8( starsine( sze = 256, wavelength = 8, nScales = 1, ampExponent = 3 ) * 255 );

colormap(gray(256));
imshow(mono);
imshow(mono2);
imshow(mono3, [0 1]);
imshow(mono4, [0 1]);

元画像
濃淡画像

◆ Ubuntu 11.10 での実行結果例

Octave で勾配強度画像を生成する

勾配強度画像

* 勾配強度画像を表示する Octave プログラム例

勾配強度は gradient を使って求める． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示．

rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
mono = rgb2gray( rgb );

[Dx, Dy] = gradient(double(mono));
D = sqrt( Dx .* Dx + Dy .* Dy );
colormap(gray(256));
imshow( imadjust(D, [min(min(D)); max(max(D))]) );

◆ 実行結果の例

横方向の勾配

* 横方向の勾配を表示する Octave プログラム例

横方向の勾配は gradient を使って求める(Dx に入る)． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示．

rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
mono = rgb2gray( rgb );

[Dx, Dy] = gradient(double(mono));
D = abs(Dx); 
colormap(gray(256));
imshow( imadjust(D, [min(min(D)); max(max(D))]) );

◆ 実行結果の例

縦方向の勾配

* 縦方向の勾配を表示する Octave プログラム例

縦方向の勾配は gradient を使って求める(Dy に入る)． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示．

rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
mono = rgb2gray( rgb );

[Dx, Dy] = gradient(double(mono));
D = abs(Dy); 
colormap(gray(256));
imshow( imadjust(D, [min(min(D)); max(max(D))]) );

◆ 実行結果の例

ガウシアン平滑化 (Isotropic Gaussian Smoothing)

* ガウシアン平滑化を行う Octave プログラム例 (Octave program for Isotropic Gaussian Smoothing)

「"Bilateral"」はガウシアン平滑化「sigma = 6)」の部分は調整してください

* Octave 3.6.1, Ubuntu 11.10 で動作確認済み．

rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
mono = rgb2gray( rgb );
r = imsmooth(mono, "Gaussian", sigma = 6); 
colormap(gray(256));
imshow(r);

◆ 実行結果の例

Octave でガウシアンフィルタと勾配強度の組み合わせ

ガウシアンフィルタと勾配強度の組み合わせ

ガウシアンフィルタを適用した後で，勾配強度を求める（勾配強度の値を正規化して表示）

rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
mono = rgb2gray( rgb );

r = imsmooth(mono, "Gaussian", sigma = 6); 
[Dx, Dy] = gradient(double(r));
D = sqrt( Dx .* Dx + Dy .* Dy );
colormap(gray(256));
imshow( imadjust(D, [min(min(D)); max(max(D))]) );

◆ 実行結果の例

ガウシアンフィルタと横方向の勾配の組み合わせ

* 横方向の勾配を表示する Octave プログラム例

ガウシアンフィルタを適用した後で，横方向の勾配（求まった勾配値を正規化して表示）

横方向の勾配は gradient を使って求める(Dx に入る)． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示．

rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
mono = rgb2gray( rgb );

r = imsmooth(mono, "Gaussian", sigma = 6); 
[Dx, Dy] = gradient(double(r));
D = abs(Dx); 
colormap(gray(256));
imshow( imadjust(D, [min(min(D)); max(max(D))]) );

◆ 実行結果の例

ガウシアンフィルタと横方向の勾配の組み合わせ

* 縦方向の勾配を表示する Octave プログラム例

ガウシアンフィルタを適用した後で，縦方向の勾配（求まった勾配値を正規化して表示）

縦方向の勾配は gradient を使って求める(Dx に入る)． imadjust を使い，最小値が黒、最大値が白になるように調整して表示．

rgb = imread("/tmp/lena_std.jpg");
mono = rgb2gray( rgb );

r = imsmooth(mono, "Gaussian", sigma = 6); 
[Dx, Dy] = gradient(double(r));
D = abs(Dy); 
colormap(gray(256));
imshow( imadjust(D, [min(min(D)); max(max(D))]) );

◆ 実行結果の例