Python+OpenCVでソーベル（Sobel）フィルタを「NumPy」「cv2.filter2D」「cv2.Sobel」で実装し、輪郭検出する方法をソースコード付きで解説します。
【はじめに】Sobelフィルタで輪郭検出
ソーベル（Sobel）フィルタは、輪郭を検出できる空間フィルタです。
ソーベルフィルタの原理と計算式については下記事で紹介しています。
| – | 原理の詳細記事 |
|---|---|
| 参考 | 【画像処理】ソーベルフィルタの原理・特徴・計算式 |
動画版解説
ソーベルフィルタの処理は、NumPyだけでもサクッと書くことが出来ます。
また、OpenCVの「cv2.filter2D」や「cv2.Sobel」メソッドを使えば、さらに簡単に実装できます。
書式①
dst = cv2.filter2D(src, -1, kernel)
| パラメータ名 | 説明 |
|---|---|
| src | 入力画像 |
| kernel | フィルタのカーネル(※NumPy配列で与える) |
| dst | 出力画像 |
書式②
dst = cv2.Sobel(src, bit, dx, dy, ksize)
| パラメータ名 | 説明 |
|---|---|
| src | 入力画像 |
| bit | 出力画像のビット深度 |
| dx | x方向微分の次数 |
| dy | y方向微分の次数 |
| ksize | カーネルサイズ |
| dst | 出力画像 |
| パラメータ | 説明 |
|---|---|
| (dx, dy)=(1, 0) | 横方向の輪郭検出 |
| (dx, dy)=(0, 1) | 縦方向の輪郭検出 |
| (dx, dy)=(1, 1) | 斜め右上方向の輪郭検出 |
今回は、処理を以下の3通りの方法で実装してみました。
方法①・・・NumPyでアルゴリズムを書いて実装（原理の理解を深めるため）
方法②・・・cv2.filter2Dで実装
方法③・・・cv2.Sobelで実装
【サンプルコード】Python3 + OpenCV
サンプルプログラムのソースコードです。
方法①
方法②
方法③
実行結果
サンプルプログラムの実行結果です。
■入力画像（左）と出力画像（右）
お借りした画像：プロ生ちゃん（暮井 慧）
【Python版OpenCV入門】画像処理の基礎〜応用例までサンプルコード付きで徹底解説
Python版OpenCVで画像処理プログラミングを行う方法を入門者向けにソースコード付きで解説するページです。
algorithm.joho.info
2020.02.20
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