7. Edge-Detect Filters

7.1. Einführung

Kantenerkennungsfilter sind in der Lage, Kanten zwischen verschiedenen Farben und die Umrisse von Objekten aus Bildern zu extrahieren.

Diese Filter können benutzt werden, um Auswahlen zu erstellen und verschiedene künstlerische Effekte zu erreichen.

Die meisten der Filter zur Kantenerkennung basieren auf der Analyse von Farbveränderungen und erzeugen dicke Kantenlinien. Beachten Sie den ersten Teil der Abbildung (Fig.1), welche die Veränderungen der Farbintensität symbolisch darstellt. Auf der linken Seite befinden sich leichte Veränderungen, welche keine Kanten darstellen. Auf der rechten Seite sehen Sie eine Kante, dargestellt als Änderung der Farbintensität. Die zweite Abbildung (Fig.2) zeigt die Stärke der Veränderung der Farbintensität. Dies ist mathematisch betrachtet die erste Ableitung des Graphen im ersten Teil der Abbildung. Ein Algorithmus zur Kantenerkennung muss nun entscheiden, ab welcher Höhe der Ableitung eine Kante als erkannt gilt. Dies entspricht im Wesentlichen der Arbeitsweise des Sobel-Filters.

Der Laplace-Operator verwendet zur Kantenerkennung die zweite Ableitung, welche im dritten Teil der Abbildung (Fig.3) zu sehen ist. Die daraus entstehenden Kanten sind wesentlich schmaler, meist nur einen Pixel breit. Bei kleineren Farbabweichungen können hier jedoch falsch erkannte Kanten angezeigt werden.

Gegen diese falsch erkannten Kanten hilft eine leichte Weichzeichnung des Bildes vor der Anwendung des Filters.