scipy.ndimage.

sobel#

scipy.ndimage.sobel(input, axis=-1, output=None, mode='reflect', cval=0.0)[source]#

计算 Sobel 滤波器。

参数:

inputarray_like

输入数组。

axisint, 可选

input 的轴，沿其进行计算。默认为 -1。

outputarray or dtype, optional

放置输出的数组，或返回数组的数据类型。默认情况下，将创建一个与输入具有相同数据类型的数组。

mode字符串或序列，可选

mode 参数决定了当滤波器与边界重叠时如何扩展输入数组。通过传递长度等于输入数组维数的模式序列，可以为每个轴指定不同的模式。默认值为“reflect”。有效值及其行为如下：

'reflect' (d c b a | a b c d | d c b a): 输入通过最后像素的边缘反射进行扩展。此模式有时也称为半样本对称。
'constant' (k k k k | a b c d | k k k k): 输入通过用相同的常数值填充边缘之外的所有值进行扩展，该常数值由 cval 参数定义。
'nearest' (a a a a | a b c d | d d d d): 输入通过复制最后像素进行扩展。
'mirror' (d c b | a b c d | c b a): 输入通过最后像素的中心反射进行扩展。此模式有时也称为全样本对称。
'wrap' (a b c d | a b c d | a b c d): 输入通过环绕到对边进行扩展。

为了与插值函数保持一致，还可以使用以下模式名称

‘grid-constant’: 这是 ‘constant’ 的同义词。
‘grid-mirror’: 这是 ‘reflect’ 的同义词。
‘grid-wrap’: 这是 ‘wrap’ 的同义词。

cval标量，可选

如果 mode 为 'constant'，则用于填充输入超出边缘的值。默认值为 0.0。

返回:

sobelndarray: 滤波后的数组。形状与 input 相同。

附注

此函数计算特定轴的 Sobel 梯度。可以使用水平变换（axis=0）强调水平边缘，使用垂直变换（axis=1）强调垂直边缘，以此类推，适用于更高维度。可以将它们组合起来得到幅度。

数组 API 标准支持

sobel 除了 NumPy 之外，还对 Python Array API Standard 兼容的后端提供实验性支持。请考虑通过设置环境变量 SCIPY_ARRAY_API=1 并提供 CuPy、PyTorch、JAX 或 Dask 数组作为数组参数来测试这些功能。支持以下后端和设备（或其他功能）的组合。

库	CPU	GPU
NumPy	✅	不适用
CuPy	不适用	✅
PyTorch	✅	⛔
JAX	⚠️ 无 JIT	⛔
Dask	⚠️ 计算图	不适用

有关更多信息，请参阅对数组 API 标准的支持。

示例

>>> from scipy import ndimage, datasets
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> import numpy as np
>>> ascent = datasets.ascent().astype('int32')
>>> sobel_h = ndimage.sobel(ascent, 0)  # horizontal gradient
>>> sobel_v = ndimage.sobel(ascent, 1)  # vertical gradient
>>> magnitude = np.sqrt(sobel_h**2 + sobel_v**2)
>>> magnitude *= 255.0 / np.max(magnitude)  # normalization
>>> fig, axs = plt.subplots(2, 2, figsize=(8, 8))
>>> plt.gray()  # show the filtered result in grayscale
>>> axs[0, 0].imshow(ascent)
>>> axs[0, 1].imshow(sobel_h)
>>> axs[1, 0].imshow(sobel_v)
>>> axs[1, 1].imshow(magnitude)
>>> titles = ["original", "horizontal", "vertical", "magnitude"]
>>> for i, ax in enumerate(axs.ravel()):
...     ax.set_title(titles[i])
...     ax.axis("off")
>>> plt.show()