一种基于统计排序滤波的图像边缘检测算法.pdf

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1、2016年第1期工业仪表与自动化装置·3·一种基于统计排序滤波的图像边缘检测算法陈宏希(兰州石化职业技术学院电子电气工程系，兰州730060)摘要：提出一种基于统计排序滤波的新的边缘检测算法OFE。说明了算法原理，给出了算法实现的步骤和方法，通过人造图像和自然图像进行仿真实验，对仿真结果进行主客观对比评价分析，表明该边缘检测算法不仅有效，且效果与Sobel等算子相当，高于LOG算子，在处理含脉冲噪声污染的图像时有一定的优势。关键词：边缘检测；统计排序滤波；滤波窗口；阈值；品质因数中图分类号：TP391文献标志码：A

2、文章编号：1000—0682(2016)O1—0003—05Anedgedetectionalgorithmbasedonorder--statisticfilteringCHENHongxi(DepartmentofElectric＆ElectronicEngineering，LanzhouPetrochemicalCollegeofVocationalTechnology，Lanzhou730060，China)Abstract：Inthispaper，proposeanewedgedetectionalgor

3、ithmOFEbasedontheorder—statisticalfiltering．Illustratestheprincipleofalgorithmandgivesthealgorithmimplementationstepsandmethods．Throughtheartificialandnaturalimagessimulationexperiment，thesimulationresultsareobjectiveandsubjectivecomparisonevaluationanalysis，s

4、howthattheedgedetectionalgorithmisnotonlyeffective，andtheeffectsamewithSobeloperator，higherthanthatoftheLOGoperator，theimagewithimpulsenoisepollutionhavecertainadvantages．Keywords：edgedetection；order—statisticfilter；filterwindow；threshold；qualityfactor法，以及基于8函

5、数的边缘检测算法等，这些0引言新型算法基于不同的理论基础，各有特点，检测效果边缘检测是数字图像处理及计算机视觉的基础也值得肯定。内容之一，对后续的特征提取及识别等处理有直接该文提出一种基于统计排序滤波的边缘检测算影响。传统的边缘检测算子中，Sobel，Prewitt和Ro．法OFE(Order—statisticFilteringEdge)，说明该算法berts是通过一阶微分求图像梯度，进而求得图像边的原理及具体实现，仿真实验证明该算法有一定的缘；Zerocross和LOG则是通过二阶微分过零点求取优势。图像边缘；

6、Canny算子是在Canny提出的最佳边缘1算法原理检测准则基础上，首先对图像运用高斯滤波做平滑处理，再求梯度，最后进行非最大抑制求得图像边在灰度图像中，边缘是像素灰度值有较大差异缘l】]。近二三十年以来，一些新型边缘检测算法的区域的边界：某个像素与其邻域像素之间差异较被陆续提出，有基于二维小波变换的边缘检测算法，小，该像素与其邻域像素是属于同一区域；相反，某有基于神经网络及数学形态学的边缘检测算个像素与其邻域像素之间差异较大，该像素与其邻法]，有基于仿射变换和特征空间的边缘检测算域像素就属于不同的区域，这种不同区

7、域间的边界就是边缘。某个像素与其邻域像素之间的差异究竟收稿日期：2015—06—01是大还是小，可使用阈值进行判定：若差异大于某一基金项目：2010年度甘肃省属高校基本科研业务费专项资金资设定的阈值，则认为差异较大，否则就认为差异较助“往复式压缩机状态监测及RCM技术研究”(甘财教[2010]176)小。对于与邻域像素差异较大的像素，可标记为边作者简介：陈宏希(1970)，男，陕西岐山人，2002年毕业于兰州缘点，相反，与邻域像素差异较小的像素，可标记为大学信息科学与工程学院，硕士，副教授，研究方向为图像处理，模式

8、识别，专家系统。非边缘点。··工业仪表与自动化装置2016年第1期1．1统计排序滤波J计了5×5矩形滤波窗口的12个子窗口，作为滤波统计排序滤波是一种非线性空间滤波，它首先器窗口组，如图1所示，图中阴影区域为中心像素所将滤波器窗口中包含的像素依照像素值进行排序，在位置。然后使用排序结果中的某个像素值替代该滤波器窗一口的中心像素值。假定，滤波器窗口中的像素是从