图像边缘检测相关算法研究

《图像边缘检测相关算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、计算机光盘软件与应用软件设计开发ComputerCDSoftwareandApplicatiOFIS2010年第9期图像边缘检测相关算法研究张本群(贵州省兴义民族师范学院计科系，贵州兴义562400)摘要：首先论述了两类图像边缘检测方法，然后论述了图像边缘评价指标，即误检率和定位精度，最后从R0berts算子、Sobel算子、LOG算子、Otsu算法等几个方面，详细论述了相关经典的图像边缘检测算法。关键词：图像边缘检测：算法中图分类号：TP301．6文献标识码：A文章编号：1007—9599(2010)09—0148一o1ResearchonI

2、mageEdgeDetectionAlgorithmsZhangBenqun(GuizhouXingyiNormalUniversityforNationalities，Xingyi562400，China)Abstract：Inthispaper,twotypesofimageedgedetectionmethodsisfirstlyintroduced．Imageedgejudgingindices，whicharewrongdetectionrateandpositioningaccuracy,thenillustrated．Finall

3、y,correspondingtraditionalimageedgedetectionalgorithms，suchasRobe,sOperator,SobelOperator,LOGoperatorandOtsuOperatorarealldiscussedindetails．Keywords：Imageedgedetection；Algorithm作为计算机视觉的经典性研究课题，图像边缘的研究已有较不同的边缘，对不同方向的边缘都比较敏感，检测水平和万垂直长历史，涌现了许多方法，本文将这些方法分为两大类：①基于边缘的效果好于斜向边缘，定位精

4、度高。但是在进行差分计算的空间域上微分算子的经典方法。②基于图像滤波的检测方法，并过程中对噪声敏感，即有噪声影响的像素点可能被检测为边缘点。论述其中一些经典的图像边缘检测算法。(二)Sobel算子。对数字图像{f(i，j))的每个像素点，一、两类图像边缘检测方法考察它上、下、左、右邻点灰度加权差，与之接近的邻点的权值(一)基于空间域上微分算子的经典方法。在阶跃型边缘的大。定义Sobel算子如(2)，其中卷积算子如(3)所示。取适当正交切面上，阶跃边缘点周围的图像灰度I(x)表现为一维阶跃门限T，作如下判断：若S(i，J)>T，即(i，J)为阶跃

5、状边缘函数I(x)=u(x)，边缘点位于图像灰度的跳变点。根据边缘点，{S(i，j))为边缘图像。点的特性，人们提出了基于图像灰度一阶导数、梯度、二阶导数S(i，J)=l△xf1+1△yf1=l(f(i一1，j—I)+2f(i-1，以及更为复杂的LaPlace算子等提取图像边缘的方法。J)+f(i一1，j+1)一f(i+l，j一1)+2f(i+l，J)+f(i+l，j+1))(二)基于图像滤波的检测方法。在实际图像中，边缘和噪I+I(f(i-l，j—1)+2f(i，j—i)+f(i+1，j一1)一f(i一1，声均表现为图像灰度有较大的起落，同是

6、高频信号，但相对来说j+1)+2f(i，j+1)+f(i+l，j+1))1(2)边缘具有更高的强度。二、图像边缘评价指标为了评估边缘提取效果，人们提出了形式多样的评价指标，0l1rn-1—2～1]其中误检率和定位精度是两个最常用的指标。前者指实际边缘点o2I，／：lo。ol漏检和虚假边缘点误检两种错误发生的概率。设原图像E(x，y)0Ijll2lj和滤波后图像的信噪比为SNR，当SNR大时，噪声对边缘检测的(3)(4)干扰小，真实边缘容易被检测，噪声引起的虚假边缘点相对减少，Sobel算子很容易在空间上实现，Sobel边缘检测器不但产生图像边缘

7、的误检率降低；反之，当SNR小时，边缘的误检率将升较好的边缘检测效果，而且受噪声的影响也比较少。高。由此可见，图像边缘的误检率是滤波后图像户的信噪比(sNR)(三)LOG算子。前面介绍的梯度算子和拉普拉斯算子实际单调下降函数，我们可以用图像的信噪比(sNR)近似表示图像边上都是微分或差分算法，因此算法对噪声十分敏感。所以，在边缘的误检率。用大尺度的滤波器去抑制原图像的噪声，可靠地识缘检测前，必须滤除噪声。Mart和Hildreth将高斯滤波和拉普别噪声；而用小尺度滤波器为图像边缘精确定位。这就是常说的拉斯边缘检测结合在一起，形成LOG(Lapl

8、ace-Gauss)算法。LOG多尺度边缘提取算法。多尺度的图像边缘检测方法已成为图像边边缘检测器的基本特征是：1．平滑滤波器是高斯滤波器：2．增强缘