画像のエッジをシンプルに強調したい

入力画像からシンプルにエッジを抽出する方法についてまとめています. ここでは主にフィルタ処理のみで終わるものを紹介しています.

そもそもフィルタ処理についてですが、フィルタ処理は特定の行列と画像を掛け合わせて出力画像を得る処理です. 多くのフィルタは3x3フィルタであることが多く、ここで紹介するものも3x3になります. 画像から3x3の箇所を取り出してそれに対して3x3のフィルタを掛け合わせて出力画像の対応箇所に書き出していきます.

微分フィルタは隣あうマスで差分を作ることでエッジを検出する.隣接したもので差分を取るためノイズに弱い. 3x3のフィルタではなく2マスのみのフィルタ.

ロバーツフィルタは微分フィルタの斜め版です.

プリーウィットフィルタはロバーツや微分フィルタではすぐ隣のものを使用して微分処理を行っていたのに対して、少し間をあげて差分処理をしている. このような形にすることでノイズを軽減する. 方向別によってフィルタが異なるため、二種類のフィルタがあります.

ソーベルフィルタは下記のような重みになっており、プリーウィットより中央側の重みをあげています.プリーウィットよりノイズに強いことが特徴です. シンプルなフィルタの中ではよく使われるものになります.

ラプラシアンフィルタは二次微分フィルタになります.エッジの部分が0になって表出します.

Kirschフィルタは非線形エッジ抽出フィルタに区分されます.あらかじめ8方向や4方向分のフィルタを用意しておき、どの方向のエッジも協調して抽出することができます.