La traducción de esta página aún no se ha actualizado a la versión más reciente. Haga clic aquí para ver la última versión en inglés.

imgradient

Encontrar la magnitud y la dirección del gradiente de una imagen 2D

Sintaxis

[Gmag,Gdir] = imgradient(I)

[Gmag,Gdir] = imgradient(I,method)

[Gmag,Gdir] = imgradient(Gx,Gy)

Descripción

[Gmag,Gdir] = imgradient(I) devuelve la magnitud del gradiente, Gmag, y la dirección del gradiente, Gdir, de la imagen 2D en escala de grises o binaria I.

[Gmag,Gdir] = imgradient(I,method) devuelve la magnitud y la dirección del gradiente utilizando el method especificado.

[Gmag,Gdir] = imgradient(Gx,Gy) devuelve la magnitud y la dirección del gradiente a partir de los gradientes direccionales Gx y Gy en las direcciones x e y respectivamente.

Ejemplos

Calcular la magnitud y la dirección del gradiente mediante el método de Prewitt

Lea una imagen en el espacio de trabajo.

I = imread("coins.png");

Calcule la magnitud y la dirección del gradiente, especificando el operador de gradiente de Prewitt.

[Gmag,Gdir] = imgradient(I,"prewitt");

Muestre la magnitud y la dirección del gradiente.

imshowpair(Gmag,Gdir,"montage");
title("Gradient Magnitude (Left) and Gradient Direction (Right) Using Prewitt Method")

Calcular la magnitud y la dirección del gradiente mediante gradientes direccionales

Lea una imagen en el espacio de trabajo.

I = imread('coins.png');

Calcule los gradientes en las direcciones x e y. De forma predeterminada, imgradientxy usa el operador de gradiente de Sobel.

[Gx,Gy] = imgradientxy(I);

Muestre los gradientes direccionales.

imshowpair(Gx,Gy,'montage')
title('Directional Gradients Gx and Gy, Using Sobel Method')

Calcule la magnitud y la dirección del gradiente utilizando los gradientes direccionales.

[Gmag,Gdir] = imgradient(Gx,Gy);

Muestre la magnitud y la dirección del gradiente.

imshowpair(Gmag,Gdir,'montage')
title('Gradient Magnitude (Left) and Gradient Direction (Right)')

Argumentos de entrada

I — Imagen de entrada

Imagen 2D en escala de grises | Imagen 2D binaria

Imagen de entrada, especificada como imagen 2D en escala de grises o 2D binaria.

Tipos de datos: single | double | int8 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | logical

method — Operador de gradiente

"sobel" (predeterminado) | "prewitt" | "central" | "intermediate" | "roberts"

Operador de gradiente, especificado como uno de los siguientes valores.

Método	Descripción
"sobel"	Operador de gradiente de Sobel. El gradiente de un píxel es una suma ponderada de los píxeles en el entorno de 3 por 3. Para los gradientes en la dirección vertical (y), las ponderaciones son: [ 1 2 1 0 0 0 -1 -2 -1 ] En la dirección x, las ponderaciones se trasponen.
"prewitt"	Operador de gradiente de Prewitt. El gradiente de un píxel es una suma ponderada de los píxeles en el entorno de 3 por 3. Para los gradientes en la dirección vertical (y), las ponderaciones son: [ 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 ] En la dirección x, las ponderaciones se trasponen.
"central"	Gradiente de diferencia central El gradiente de un píxel es una diferencia ponderada de los píxeles vecinos. En la dirección y, dI/dy = (I(y+1) - I(y-1))/2.
"intermediate"	Gradiente de diferencia intermedia. El gradiente de un píxel es la diferencia entre un píxel adyacente y el píxel actual. En la dirección y, dI/dy = I(y+1) - I(y).
"roberts"	Operador de gradiente de Roberts El gradiente de un píxel es la diferencia entre los píxeles diagonalmente adyacentes. Para los gradientes en una dirección, las ponderaciones son: [ 1 0 0 -1 ] En la dirección ortogonal, las ponderaciones se invierten a lo largo del eje vertical.

Tipos de datos: char | string

Gx — Gradiente horizontal

Matriz numérica

Gradiente horizontal, especificado como matriz numérica. El eje horizontal (x) apunta en la dirección de los subíndices crecientes de las columnas. Puede utilizar la función imgradientxy para calcular Gx.

Tipos de datos: single | double | int8 | int32 | uint8 | uint16 | uint32

Gy — Gradiente vertical

Matriz numérica

Gradiente vertical, especificado como matriz numérica del mismo tamaño que Gx. El eje vertical (y) apunta en la dirección de los subíndices crecientes de las filas. Puede utilizar la función imgradientxy para calcular Gy.

Tipos de datos: single | double | int8 | int32 | uint8 | uint16 | uint32

Argumentos de salida

Gmag — Magnitud del gradiente

Matriz numérica

Magnitud del gradiente, devuelta como una matriz numérica del mismo tamaño que la imagen I o los gradientes direccionales Gx y Gy. Gmag es de la clase double, a menos que la imagen de entrada o los gradientes direccionales sean de tipo de datos single, en cuyo caso es de la clase de datos single.

Tipos de datos: double | single

Gdir — Dirección del gradiente

Matriz numérica

Dirección del gradiente, devuelta como una matriz numérica del mismo tamaño que la magnitud del gradiente Gmag. Gdir contiene ángulos en grados dentro del rango [-180, 180] medidos en sentido contrario a las agujas del reloj desde el eje x positivo. (El eje x apunta en la dirección de los subíndices crecientes de las columnas). Gdir es de la clase double a menos que la imagen de entrada I o los gradientes direccionales sean de tipo de datos single, en cuyo caso es de la clase de datos single.

Tipos de datos: double | single

Sugerencias

• Al aplicar el operador de gradiente a los límites de la imagen, se asume que los valores que se encuentran fuera de los límites de la imagen son iguales que el valor de borde más cercano de la imagen. Esto es similar a la opción de límite "replicate" en imfilter.

Algoritmos

El enfoque algorítmico adoptado en imgradient para cada uno de los métodos de gradiente enumerados es calcular primero los gradientes direccionales Gx y Gy, en las direcciones x e y respectivamente. El eje horizontal (x) apunta en la dirección de los subíndices crecientes de las columnas. El eje vertical (y) apunta en la dirección de los subíndices crecientes de las filas. La magnitud y la dirección del gradiente se calculan entonces a partir de sus componentes ortogonales Gx y Gy.

imgradient no normaliza la salida del coeficiente. Si el intervalo de la imagen de salida del gradiente tiene que coincidir con el intervalo de la imagen de entrada, considere la posibilidad de normalizar la imagen del gradiente, dependiendo del argumento method utilizado. Por ejemplo, con un núcleo de Sobel, el factor de normalización es 1/8, para Prewitt, es 1/6 y para Roberts es 1/2.

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++

Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

• imgradient es compatible con la generación de código C (requiere MATLAB^® Coder™). Tenga en cuenta que, si selecciona la plataforma objetivo genérica MATLAB Host Computer, imgradient genera código que utiliza una biblioteca compartida precompilada específica de la plataforma. El uso de una biblioteca compartida mantiene las optimizaciones de rendimiento, pero limita las plataformas objetivo para las que se puede generar código. Para obtener más información, consulte Types of Code Generation Support in Image Processing Toolbox.

• El valor de method debe ser una constante en tiempo de compilación.

• El código generado no siempre produce los mismos resultados que MATLAB para la salida Gdir.

Entorno basado en subprocesos

Ejecute código en segundo plano con MATLAB® backgroundPool o acelere código con Parallel Computing Toolbox™ ThreadPool.

Esta función es totalmente compatible con los entornos basados en hilos. Para obtener más información, consulte Ejecutar funciones de MATLAB en un entorno basado en subprocesos.

Arreglos GPU

Acelere código mediante la ejecución en una unidad de procesamiento gráfico (GPU) mediante Parallel Computing Toolbox™.

Esta función es totalmente compatible con los arreglos de GPU. Para obtener más información, consulte Procesamiento de imágenes en una GPU.

Historial de versiones

Introducido en R2012b

R2022b: Compatibilidad con entornos basados en hilos

Ahora imgradient es compatible con los entornos basados en hilos.

R2021b: Generar código C utilizando MATLAB Coder

Ahora imgradient es compatible con la generación de código C (requiere MATLAB Coder).

Consulte también

imgradientxy | imgradientxyz | imgradient3 | edge | fspecial