Canny边缘检测中Hysteresis Thresholding(滞后阈值)名字的由来

Hysteresis Thresholding直译是滞后阈值。注意区分hysteresis、heuristic、hypothesis。

Hysteresis:在物理学中指滞后现象。

Canny边缘检测中滞后阈值这个名字来源于物理学中的滞后现象。通过设置两个不同的阈值来决定哪些像素属于边缘。这两个阈值分别是高阈值(High Threshold)和低阈值(Low Threshold)。高阈值用于检测强边缘,而低阈值用于检测弱边缘。

滞后现象

在物理学中,滞后是指系统响应与其激励之间存在延迟的现象,通常表现为一个循环过程中,系统的输出不仅依赖于当前的输入值,还与之前的状态有关。例如,在磁性材料中,当外部磁场强度增加时,材料内的磁化强度也会增加;但是当外部磁场减少时,材料的磁化强度并不会立即减少到原来水平,而是会有一个滞后的现象。

滞后现象的特点

  1. 滞后效应:输出量的变化滞后于输入量的变化。
  2. 能量损耗:在滞后过程中,系统会消耗一部分能量,这部分能量通常以热能的形式耗散。
  3. 闭合回线:在许多情况下,滞后现象会形成一个闭合的回线,称为滞后回线。

滞后阈值

在Canny边缘检测中,滞后阈值的概念与物理学中的滞后现象类似。

  1. 高阈值和低阈值

两个不同的阈值

  • 高阈值 一个较高的阈值用于确定强边缘(即非常可能是边缘的像素)。
  • 低阈值 一个较低的阈值用于确定弱边缘(可能属于边缘的一部分,但由于噪声或其它因素导致强度不够)。
  1. 边缘连接

弱边缘像素需要与强边缘像素相连才能被确认为边缘如果一个像素的梯度值介于低阈值和高阈值之间,只有当它与一个梯度值大于高阈值的像素相连时,才会被确认为边缘,形成一个闭合的轮廓。这种方法可以有效地连接断续的边缘,并且减少虚假边缘的检测。

简而言之,滞后阈值的名称来源于其工作原理类似于物理系统中的滞后现象,即边缘的确认不仅仅基于当前像素的梯度值,还会考虑相邻像素的信息,从而实现更准确的边缘检测。

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