C 实现Sobel过滤器时会产生奇怪的结果

我一直在学习计算机视觉，想用C语言实现一些简单的技术。对于第一种技术，我正在做Sobel边缘检测滤波器。我理解它是如何工作的，所以我认为编写代码应该相当容易，但我得到了非常奇怪的结果

我使用的是下图：

结果呢

新结果！：

应该注意的是，我使用的是.ppm图像格式（链接指向jpgs，因为我找不到支持.ppm的图像主机）

无论如何，下面是我实现Sobel的代码部分：

/**********************************************************
This program takes in an image file and applies the Sobel
Filter edge detection technique to it.
**********************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "ppmReader.h"

void sobelFilter(){


    //Sobel kernels dx (horizontal) and dy (vertical)
    int horizFilter[3][3] = {{ 1,   0,  -1},
                             { 2,   0,  -2},
                             { 1,   0,  -1}};
    int vertFilter[3][3]  = {{ 1,   2,   1},
                             { 0,   0,   0},
                             {-1,  -2,  -1}};
    int pixVal = 0; 
    int horizPixVal = 0;
    int vertPixVal = 0;
    int x, y, i, j;

    //Quick check to make sure dimensions are correct
    printf("Using a Width of: %d\n", width);
    printf("Using a Height of: %d\n\n", height);

    //Start filtering process here
    for(x = 0; x < width; x++){
        for(y = 0; y < height; y++){
            pixVal = 0;
            horizPixVal = 0;
            vertPixVal = 0;
            if(!((x == 0) || (x == width-1) || (y == 0) || (y == height-1))){           //If the current pixel is along the border, ignore it and set to zero
                for(i = -1; i <= 1; i++){                                               //because the kernel does not align to it
                    for(j = -1; j <= 1; j++){
                        horizPixVal += (int)(image[y + j][x + i][0]) * horizFilter[i + 1][j + 1];       //Only need to focus on one of the RGB values since the output is
                        vertPixVal  += (int)(image[y + j][x + i][0]) * vertFilter[i + 1][j + 1];        //greyscale and all three values are the same
                    }
                }
            }
            pixVal = sqrt((horizPixVal * horizPixVal) + (vertPixVal * vertPixVal));     //Calculate magnitude
            pixVal = sqrt(horizPixVal * horizPixVal);
            if(pixVal > 255) pixVal = 255;                                              //Clamp value within 8-bit range
            filteredImage[y][x][0] = (unsigned char)pixVal;                             
        }
    }
}

/**********************************************************
该程序接收图像文件并应用Sobel
滤波边缘检测技术。
**********************************************************/
#包括
#包括
#包括
#包括“ppmReader.h”
void sobelFilter（）{
//Sobel内核dx（水平）和dy（垂直）
int horizFilter[3][3]={{1,0，-1}，
{ 2,   0,  -2},
{ 1,   0,  -1}};
int vertFilter[3][3]={{1,2,1}，
{ 0,   0,   0},
{-1,  -2,  -1}};
int-pixVal=0；
int horizPixVal=0；
int vertPixVal=0；
int x，y，i，j；
//快速检查以确保尺寸正确
printf（“使用的宽度为：%d\n”，宽度）；
printf（“使用高度：%d\n\n”，高度）；
//在这里开始过滤过程
对于（x=0；x对于（i=-1；i图像通常首先以
y
坐标索引，然后以
x
坐标索引，如下所示：

... image[y + j][x + i] ...

这是一个惯例，让人们在处理C语言中的图像时不会感到困惑。不幸的是，它与Matlab使用的有点矛盾，所以我只希望您在C语言中完成这一切

此外，表示红色/绿色/蓝色值是交错的，因此“颜色平面”必须是最后一个索引：

... image[y + j][x + i][0] ...

除非在将输入文件加载到内存时对其进行了一些重新排序。您没有显示从该文件读取的代码，因此很难知道它是否进行了任何重新排序


添加：读取和写入文件应遵循光栅顺序，即在继续下一行之前完成一行的像素：

for(y = 0; y < height; y++){
    for(x = 0; x < width; x++){
        ...
    }
}

（y=0；y{
对于（x=0；x

---

还建议以这种方式进行处理；这不是绝对必须的，但它将减少混乱，并可能使处理速度更快（通过更有效地使用CPU缓存）。

您应该使用一些更小、更简单的测试映像（例如，所有“1”或单独的“1”）对此进行调试.我看不出该代码中有任何明显的问题（当然不会给出您看到的输出），尽管存在一些较小的问题（例如，您不应该对图像使用指针数组；而应该使用单个1D数组来提高速度）。你的问题几乎可以肯定是与之前或之后的代码有关，尽管你相信。@Dave-我同意1D数组，并计划在我修复了该问题后这样做，以使代码更干净。我从其他人的示例开始使用3d数组，但我被这个问题缠住了，决定可以使用草率的数组退一步。很高兴你能证实我的想法，没有明显的问题，计算似乎是正确的。@奥利-我将尝试更小的图像，以便获得调试所需的原始数据点，谢谢。你是否为

image

和

filteredImage

设置/分配了内存？你能显示这部分代码吗？不，我没有.ppm reader/writer函数中的任何重新排序，因此我继续将索引调整为[y][x][color]您指定的格式，它提供了更好的结果！我没有完全填充框中的白色，而是正确地检测边缘！这很好，但图像仍然是上图中的三倍重叠。我本来打算发布所有三个函数，但我认为一个问题发布的代码可能太多。Shou我能把所有的都贴出来吗？你也许能自己弄明白。请尝试，如果你失败了，请描述你的尝试；如果你需要阅读和写作功能的帮助，请贴出来。是的，我会尝试看看我能找到什么，我花了好几个小时在Sobel函数上，什么也没找到。现在你已经告诉我了索引作为一个问题，我要走这条路，感觉更有希望。谢谢！我只是想回来说声谢谢！你的建议奏效了，在我发布上述评论并再次查看你的帖子后，我很快就发现了我索引中的错误。这是我最后一次说我100%确定问题没有发生这个或那个。（老实说，作为一名计算机“科学家”，我应该早就知道了！我感到羞愧哈哈）

... image[y + j][x + i][0] ...

for(y = 0; y < height; y++){
    for(x = 0; x < width; x++){
        ...
    }
}