Filtros lineales de detección de contornos

Imagen de trabajo: objects.png

Preparación

1. Cree una nueva sección en su notebook.

2. Cargue la imagen objects.png y visualícela. Transforme la imagen a Int32 conservando los mismos niveles de gris originales (0 y 255).

Operador de Sobel

1. Aplique un filtro de Sobel horizontal sobre la imagen (que corresponde al cálculo del gradiente de la imagen en la dirección X ). Visualice los resultados.

2. Aplique un filtro de Sobel vertical sobre la imagen (que corresponde al cálculo del gradiente de la imagen en la dirección X ). Visualice los resultados.

3. Calcule la norma (magnitud) del gradiente de acuerdo con la definición a partir de las dos imágenes resultantes anteriores. Visualice los resultados.

4. Describa cualitativamente cada una de estas tres imágenes: imagen del gradiente en X, imagen del gradiente en Y e imagen de la norma del gradiente.

5. Aplique un filtro de Sobel sobre la imagen y visualice los resultados. Compare la imagen con la obtenido en el punto anterior.

Operador de Prewitt

1. Aplique un filtro de Prewitt horizontal sobre la imagen (que corresponde al cálculo del gradiente de la imagen en la dirección X ). Visualice los resultados.

2. Aplique un filtro de Prewitt vertical sobre la imagen (que corresponde al cálculo del gradiente de la imagen en la dirección X ). Visualice los resultados.

3. Calcule la norma (magnitud) del gradiente de acuerdo con la definición a partir de las dos imágenes resultantes anteriores. Visualice los resultados.

4. Describa cualitativamente cada una de estas tres imágenes: imagen del gradiente en X, imagen del gradiente en Y e imagen de la norma del gradiente.

5. Aplique un filtro de Prewitt sobre la imagen y visualice los resultados. Compare la imagen con la obtenido en el punto anterior.

Diferencia entre Sobel y Prewitt:

1. Sustraiga a la imagen de la norma de Prewitt, la imagen de la norma del gradiente calculada con el operador de Sobel.
2. ¿Qué diferencia visual hay entre el operador de Sobel y el de Prewitt?

3. Para explicar esta diferencia, calcule numéricamente las respuestas del cálculo del gradiente en x, en y y de la norma del gradiente de cada uno de los dos filtros en los siguientes casos:

Frontera horizontal entre negro y blanco	Frontera vertical entre negro y blanco	Frontera oblicua entre negro y blanco	Cuando la máscara se aleja de la frontera oblicua (máscara centrada en [0])
$\begin{bmatrix} 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0\\ 255 & 255 & 255\ \end{bmatrix}$	$\begin{bmatrix} 0 & 0 & 255\\ 0 & 0 & 255\\ 0 & 0 & 255\ \end{bmatrix}$	$\begin{bmatrix} 0 & 0 & 255\\ 0 & 255 & 255\\ 255 & 255 & 255\ \end{bmatrix}$	$\begin{bmatrix} 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & [0] & 0 & 255\\ 0 & 0 & 255 & 255\\0 & 255 & 255 & 255 \end{bmatrix}$

1. Guarde los cambios en su notebook.