基于Laplace算子和灰色理论的热红外影像边缘检测-论文.pdf

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1、第36卷第5期红外技术V_0l-36NO．52014年5月InfraredTechnologyMay2014基于Laplace算子和灰色理论的热红外影像边缘检测夏清，陈亚凯，张振鑫，杜翔宇，王海娟，许立江(1．中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院，北京100083；2．北京师范大学地理学与遥感科学学院遥感科学国家重点实验室，北京100875)摘要：由于红外热像仪采集的热红外影像存在大量的噪声、边缘信息模糊难提取，因此，提出了一种基于Laplace算子和灰色关联度相结合的边缘检测方法。该方法首先引进数学形态学对含有噪声的热红外影像进行形态学滤波，然后利用8邻域的Laplace算

2、子作为参考序列，计算参考序列与系统序列之间的关联度得出关联度矩阵，再给定阈值判断是否为边缘点，最后细化影像。基于MATLAB进行仿真实验，结果表明：该算法对具有噪声的热红外影像具有较好的抗噪效果，能检测出传统方法不能提取的边缘细节信息，通过调整阈值可以控制检测的边缘信息量，是一种较好的边缘检测方法。关键词：边缘检测；热红外影像；Laplace算子；灰色关联度；数学形态学中图分类号：TP751．1文献标识码：A文章编号：1001．8891(2014)05．0377．04EdgeExtractionAlgorithmofInfraredThermalImageBasedonLaplac

3、eOperatorandGrayTheoryXIAQing，CHENYa—kai，ZHANGZhen—xinz，DUXiang—yu，WANGHai-juan，XULi-jiang(1．CollegeofGeoscienceandSurveyingEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083，China；2．BeijingNormalUniversity,SchoolofGeography,StateKeyLaboratoryofRemoteSensingScience,Beijing100875，Ch

4、ina)Abstract：Therearesomuchnoiseinthelnfraredthermalimagescollectedbyimagerthatit'sdifHcultto·‘extractedge．ThereforeamethodcombiningLaplaceoperatorandgrayrelationisproposedinthispape~Mathematicalmorphologyisintroducedtotheprocessofnoiseforinfraredthermalimage．Correlationmatrixisobtainedbycalcu

5、latingthecorrelationdegreebetweenreferencesequenceandsystemsequence，8neighborhoodofLaplaceoperatorasthereferencesequence．Thethresholdisgiventodeterminewhetherthepixelisedgepoint．Atlast，theimageisthinned．BasedonMATLAB，theresultshowsthatthealgorithmnotonlyhastheabilitytoremovenoise，butalsocanext

6、racttheedgewhichothertraditionalmethodscan’textract．Edgeinformationcanbecontrolledbythresholdadjustmentandwhichisaneffectiveedgeextractionmethod．Keywords：edgeextraction，infraredthermalimage，Laplaceoperator，graycorrelation，mathematicalmorphology大量的噪声点L1J。Laplace算法是传统的边缘检测算0引言法之一，它是寻找数字图像中的二阶偏导数

7、等于零的边缘是影像的最基本特征之一，影像边缘能够分点来构成边缘影像。许多国内外研究学者认为，离出不同的目标与背景，因此，边缘检测在图像处理、Laplace算法的缺点在于Laplace算子是二阶差分算目标解译中具有重要的意义⋯。影像边缘检测的效果子，在边缘检测过程中，成倍地加强了图像中的噪声，将直接影响后续的影像分析与识别。近年来，随着热同时，锐化了边缘信息，产生陡峭边缘。这使得检测红外技术的迅猛发展，利用红外热像仪进行温度探测效果急剧下降。灰色系统理论是在1980年由