使用OpenCV的cv2.Canny()函数实现图像边缘检测——Python学习OpenCV系列（六十八）

【1】引言

前序学习进程中，在对图像进行边缘识别的基础上，先后进行了边缘轮廓绘制，矩形标注、圆形标注和凸包标注。相关文章包括且不限于：

python学opencv|读取图像（六十四）使用cv2.findContours()函数+cv2.drawContours()函数实现图像轮廓识别和标注-CSDN博客

python学opencv|读取图像（六十五）使用cv2.boundingRect()函数实现图像轮廓矩形标注-CSDN博客

python学opencv|读取图像（六十六）使用cv2.minEnclosingCircle函数实现图像轮廓圆形标注-CSDN博客

实际上，除了按照边缘轮廓来绘制线条进行标注外，其他的三种标注方式都不够精确，而且对图像的构成要求很高。但按照边缘轮廓来绘制线条进行标注，需要调用两个函数，先识别边缘，再绘制线条，实际上的描边效果会有一些线条的堆砌，整体效果依然不够精准和高效。

为此，如果有一种直接进行边缘检测然后标注的方法，将会使得图像识别的效果大大增强。这就是本次课程学习的目标：使用cv2.Canny()函数实现图像边缘检测。

【2】官网教程

点击下述链接，直达cv2.Canny()函数的官网教程：

OpenCV: Feature Detection

官网页面对 cv2.Canny()函数的说明为：

图1 官网页面对 cv2.Canny()函数的说明

相应的，官网页面对 cv2.Canny()函数的参数说明为：

    cv.Canny(

image                      #输入图像

threshold1               #第一个阈值

threshold2               #第二个阈值

edges                      #输出图像

apertureSize           #sober operator的尺寸，可选参数，暂无需关注

L2gradient   )

关于 apertureSize 对应的sober operator的尺寸，可以通过下述链接了解：

OpenCV: Sobel Derivatives

【3】代码测试

首先引入必要模块，进行图像读取：

import cv2 as cv # 引入CV模块
import numpy as np #引入numpy模块

# 读取图片
src = cv.imread('srcoo.png') #读取图像

然后进行图像边缘检测：

#边缘检测
r1=cv.Canny(src,10,50)  #边缘检测
r2=cv.Canny(src,100,150) #边缘检测
r3=cv.Canny(src,255,500) #边缘检测
r4=cv.Canny(src,255,800) #边缘检测

上述不同的检测输出，是由于上下的阈值不同。

然后进行图像显示和保存：

#显示和保存图像
r5=np.hstack((r3,r4))
cv.imshow('r',src)
cv.imshow('r1',r1)
cv.imshow('r2',r2)
cv.imshow('r3',r3)
cv.imshow('r5',r5)

cv.waitKey()  # 图像不关闭
cv.destroyAllWindows()  # 释放所有窗口

图像运行相关的图像有：

图2 初始图像

图3 阈值(10,50)对应检测效果Canny-r1.png

图4 阈值(100,150)对应检测效果Canny-r2.png

图5 阈值(255,500)对应检测效果Canny-r3.png

图5 阈值(255,500)和(255,800)对应检测效果Canny-r5.png

由图2到图5可见，随之阈值的增大，图像的细节越来越少；随之阈值差距的增大，图像的细节也越来越少。

此时的完整代码为：

import cv2 as cv # 引入CV模块
import numpy as np #引入numpy模块

# 读取图片
src = cv.imread('srcoo.png') #读取图像

#边缘检测
r1=cv.Canny(src,10,50)  #边缘检测
r2=cv.Canny(src,100,150) #边缘检测
r3=cv.Canny(src,255,500) #边缘检测
r4=cv.Canny(src,255,800) #边缘检测
#b=cv.split(r2)
#g=cv.split(r4)
#print('r3.shape=',r3.shape)
#print('b=',b)
#print('g=',g)

#显示和保存图像
r5=np.hstack((r3,r4))
cv.imshow('r',src)
cv.imshow('r1',r1)
cv.imwrite('Canny-r1.png', r1) #保存图像
cv.imshow('r2',r2)
cv.imwrite('Canny-r2.png', r2) #保存图像
cv.imshow('r3',r3)
cv.imwrite('Canny-r3.png', r3) #保存图像
cv.imshow('r5',r5)
cv.imwrite('Canny-r5.png', r5) #保存图像

cv.waitKey()  # 图像不关闭
cv.destroyAllWindows()  # 释放所有窗口