OpenCV中phase函數計算方向場

一、函數原型

​該函數 參數 angleInDegrees 默認為false，即弧度，當置為true時，則輸出為角度。

phase函數根據函數 來計算角度，計算精度大約為0.3弧度，當x，y相等時，angle為0。

數學上函數atan2為：

該函數的值域為，可以通過對負數結果加的方法，將函數的結果映射到范圍內。

而c++中atan2函數是通過正切值返回弧度的，並通過判斷x,y的正負決定象限，因此c++中atan2函數值域是從-Pi到Pi的。

 

二、小實驗

Mat mat1(Size( 4 , 1 ), CV_32FC1), mat2(Size( 4 , 1 ), CV_32FC1), mat3;
mat1.at < float > ( 0 , 0 ) = 1 ;  mat2.at < float > ( 0 , 0 ) = 1 ;
mat1.at < float > ( 0 , 1 ) = 1 ;  mat2.at < float > ( 0 , 1 ) = - 1 ;
mat1.at < float > ( 0 , 2 ) = - 1 ; mat2.at < float > ( 0 , 2 ) = 1 ;
mat1.at < float > ( 0 , 3 ) = - 1 ; mat2.at < float > ( 0 , 3 ) = - 1 ;
phase(mat1,mat2,mat3, true );

 

最后mat3的計算結果：。由此可以看出opencv phase計算出的角度從0°-360°是已x軸正方向為0°，逆時針旋轉增加，符合我們平常角度的計算方式。

 

三、實際運用

使用函數來計算圖像方向場

原始圖像

代碼    

 //變量

    Mat img = cv::imread( "e:/template/***。png",0); 

    Mat grad1,grad2,angle;

    Sobel(img, grad1, CV_64FC1, 1, 0); //求梯度

    Sobel(img, grad2, CV_64FC1, 0, 1);

    blur(grad1,grad1,Size(6,6));

    blur(grad2,grad2,Size(6,6));

    phase(grad1, grad2, angle, true); //求角度

    normalize(angle, angle, 0, 255, NORM_MINMAX); //歸一化 方便顯示，和實際數據沒有關系

    angle.convertTo(angle,CV_8UC1);

    

說明

在進行角度計算之前，對sobel計算的兩個結果分別進行了6*6的平均卷積，這是基本的去噪思路。而后到phase一行，角度就已經求出來了，后面是為了方便顯示。

注意，這里的角度是以x正方向為0，以逆時針為正方向，0-360的度量。並且顯而易見分了內外。這個圓是比較簡單的，如果對於復雜圖像，就必須對角度的概念有深入理解。