图像处理特征不变算子系列之susan算子(三)

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1、像处理特征不变算子系列之SUSAN算子（三）作者：飛雲侯相 发布时间：September13,2014 分类：图像特征算子在前面分别介绍了：图像处理特征不变算子系列之Moravec算子（一）和图像处理特征不变算子系列之Harris算子（二）。今天我们将介绍另外一个特征检测算子---SUSAN算子。SUSAN算子很好听的一个名字，其实SUSAN算子除了名字好听外，她还很实用，而且也好用，SUSAN的全名是：SmallestUnivalueSegmentAssimilatingNucleus，关于这个名词的翻译国内杂乱无章，如最小核值相似区、最小同值收缩核区和最小

2、核心值相似区域等等，个人感觉这些翻译太过牵强，我们后面还是直接叫SUSAN，这样感觉亲切，而且上口。SUSAN算子是一种高效的边缘和角点检测算子，并且具有结构保留的降噪功能（structurepreservingnoisereduction)。那么SUSAN是什么牛气冲天的神器呢？不仅具有边缘检测、角点检测，还具备结构保留的降噪功能。下面就让我娓娓地为你道来。1）SUSAN算子原理为了介绍和分析的需要，我们首先来看下面这个图：该图是在一个白色的背景上，有一个深度颜色的区域（darkarea），用一个圆形模板在图像上移动，若模板内的像素灰度与模板中心的像素（被称

3、为核Nucleus）灰度值小于一定的阈值，则认为该点与核Nucleus具有相同的灰度，满足该条件的像素组成的区域就称为USAN（UnivalueSegmentAssimilatingNucleus）。接下来，我们来分析下上图中的五个圆形模的USAN值。对于上图中的e圆形模板，它完全处otherstaffoftheCentre.Duringthewar,ZhuwastransferredbacktoJiangxi,andDirectorofthenewOfficeinJingdezhen,JiangxiCommitteeSecretary.Startingin1

4、939servedasrecorderoftheWestNorthOrganization,SecretaryoftheSpecialCommitteeAfterthevictoryofthelongMarch,hehasbeentheNorthwestOfficeoftheFederationofStateenterprisesMinister,ShenmufuguSARmissions,DirectorofNingxiaCountypartyCommitteeSecretaryandrecorderoftheCountypartyCommitteeSecr

5、etary,Ministersand于白色的背景中，根据前面对USAN的定义，该模板处的USAN值是最大的；随着模板c和d的移动，USAN值逐渐减少；当圆形模板移动到b处时，其中心位于边缘直线上，此时其USAN值逐渐减少为最大值的一半；而圆形模板运行到角点处a时，此时的USAN值最小。因此通过上面的描述：我们可以推导出：边缘处的点的USAN值小于或等于最大值一半。由此，我们可以得出SUSAN提取边缘和角点算法的基本原理：在边缘或角点处的USAN值最小，可以根据USAN区域的大小来检测边缘、角点等特征的位置和方向信息。上面都是口头阐述，文字的力量是单薄的，下面我

6、们进入公式阶段。SUSAN算子通过用一个圆形模板在图像上移动，一般这个圆形模板的半径是（3.4pixels）的包含37个像素。模板内的每一个像素与中心像素进行比较，比较方式如下所示：其中是中心像素，是掩膜内的其他像素，t是一个像素差异阈值（通常对于对比度比较低的区域，选取较小的t；反之，则t的阈值可以选择大些）。接着，对上式进行统计，统计方式如下式：得到的n值就是USAN的大小。得到USAN值后，通过阈值化就可以得到初步的边缘响应，公式表示如下：其中，g=，也即g的取值为USAN最大值的3/4。USAN值越小，边缘的响应就越强。得了出事的边缘响应进行非极大值抑

7、制，就可以得到图像的边缘信息了。上张SUSAN边缘检测的效果图：otherstaffoftheCentre.Duringthewar,ZhuwastransferredbacktoJiangxi,andDirectorofthenewOfficeinJingdezhen,JiangxiCommitteeSecretary.Startingin1939servedasrecorderoftheWestNorthOrganization,SecretaryoftheSpecialCommitteeAfterthevictoryofthelongMarch,heha

8、sbeentheNorthwestOf