边缘检测

AI视觉识别正在以前所未有的速度改变我们的世界。那么，AI视觉识别究竟是什么？它与计算机视觉有何区别？又如何在各行各业中发挥作用？

边缘是图像中像素值发生剧烈变化而不连续的结果，它存在于目标与背景、目标与目标、区域与区域之间。边缘检测是图像基于边界分割的第一步。由图像灰度的特点，可将边缘类型分为阶梯状边缘（处于图像两个具有不同灰度值的相邻区域之间）、脉冲状边缘（它主要对应细条状灰度值突变区域，可以看做两个背景阶梯状的边缘构成）、屋顶状边缘（它的边缘上升、下降都比较平缓，可以看作是将脉冲状边缘拉伸而得到的）。

传统的Canny边缘检测算法是一种有效而又相对简单的算法，可以得到很好的结果（可以参考上一篇Canny边缘检测算法的实现）。但是Canny算法本身也有一些缺陷，可以有改进的地方。

1. Canny边缘检测第一步用高斯模糊来去掉噪声，但是同时也会平滑边缘，使得边缘信息减弱，有可能使得在后面的步骤中漏掉一些需要的边缘，特别是弱边缘和孤立的边缘，可能在双阀值和联通计算中被剔除。很自然地可以预见，如果加大高斯模糊的半径，对噪声的平滑力度加大，但也会使得最后得到的边缘图中的边缘明显减少。这里依然用Lena图为例，保持Canny算法中高阀值100，低阀值50不变，高斯半径分别为2，3，5的Canny边缘二值图像如下。可知高斯模糊把很多有用的边缘信息也模糊掉了，因此如何精确的选择高斯半径就相当重要。