Các phương pháp sử dụng trong kỹ thuật Gradient giống nhau về cách thức thực hiện song các toán tử dùng để nhân xoắn lại khác nhau.
So sánh các kết quả từ các phương pháp:
Kỹ thuật này sử dụng nhiều toán tửđạo hàm khác nhau với các kích thước ma trận khác nhau.
a) Ảnh gốc không nhiễu b)Ảnh gốc nhiễu
c) Kết quả phát hiện biên với Pixel Difference
d) Kết quả phát hiện biên với Separated Pixel Difference
f) Kết quả phát hiện biên với Sobel
g) Kết quả phát hiện biên với Prewitt
h) Kết quả phát hiện biên với Frie -Chen
j) Kết quả phát hiện biên với Truncated-Pyramid
Hình 4.1: Hình mô phỏng kết quả tìm biên theo kỹ thuật Gradient
Qua hình ảnh kết quả mô phỏng ở trên ta thấy:
- Phương pháp Pixel Difference: Phương pháp này cho kết quả xấu nhất trong các kết quả.
Đây là phương pháp phát hiện biên cơ bản nhất trong các phương pháp. Do ma trận dùng để nhân xoắn trong phương pháp này có kích thước nhỏ và đối với mỗi điểm ảnh chỉ sử dụng trung bình cục bộ của điểm đó với hai điểm lân cận (một theo hướng x và một theo hướng y). Chính vì thế mà phương pháp này cho kết quả
kém.
- Phương pháp Robert: Cũng giống như phương pháp phát hiện biên Pixel Difference, phương pháp này cũng sử dụng ma trận nhân xoắn nhỏ, song cho kết quả tốt hơn phương pháp trên là do phương pháp này nhân xoắn ảnh với hai ma trận theo hai hướng +450 và -450 (hai đường chéo của ma trận 2*2). Nghĩa là giá trị tại mỗi điểm ảnh sẽ là kết quả trung bình cục bộ của bốn điểm ảnh (điểm ảnh đó và 3
điểm lân cận).
Vì thế, phương pháp phát hiện biên này cho kết quả tốt hơn phương pháp phát hiện biên Pixel Difference.
Phương pháp phát hiện biên Separated Pixel Difference cho kết quả tốt hơn phương pháp Pixel Difference. Cũng giống như phương pháp Pixel Difference, nhưng phương pháp này sử dụng hai điểm lân cận.
tương đối như nhau và tốt hơn ba phương pháp trên. Ba phương pháp này sử dụng mặt nạ 3* 3 để nhân xoắn.
- Tuy nhiên các phương pháp vừa nêu trên (Robert, Pixel, Sobel...) đều cho kết quả không tốt đối với ảnh nhiễu. Còn phương pháp Boxcar và Truncated Pyramid lại cho kết quả rất tốt đối với ảnh nhiễu.
Nhưng đối với ảnh ít nhiễu (không nhiễu) thì hai phương pháp phát hiện biên này lại cho kết quả không được tốt lắm .
Hai phương pháp Boxcar và Truncated Pyramid sử dụng mặt nạ nhân cuộn là 7*7. Đây là ma trận tương đối lớn, một điểm ảnh phải xét đến 48 điểm lân cận nó. Chính vì thế mà đối với ảnh không nhiễu thì số lượng các biên trong ảnh sẽ tăng lên, biên nhìn thấy thường lớn hơn bình thường và ta thường thấy ảnh nhoè đi. Còn
đối với ảnh có nhiễu thì chính nhờ xét đến 48 điểm ảnh lân cận điểm ảnh đang xét mà các điểm nhiễu bị làm mờ đi, do đó mà ảnh thu được từ phương pháp này cho kết quả rất tốt, các điểm nhiễu bị loại bớt.
- Tuy nhiên, mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng.
Mặc dù phương pháp Robert, Pixel Difference.. cho kết quả không tốt nhưng lợi thế của nó lại là có tốc độ xử lý nhanh.
Còn hai phương pháp Boxcar và Truncated Pyramid thì cho kết quả tốt với
ảnh nhiễu nhưng lại có tốc độ xử lý chậm hơn.
Chính vì vậy tuỳđiều kiện chất lượng ảnh đầu vào, tuỳ yêu cầu về chất lượng hay tốc độ xử lý mà ta có sự lựa chọn các phương pháp phát hiện biên phù hợp.