基于边缘连续性的边缘检测算法

胡志成 李宏伟 付丽华

(中国地质大学数学与物理学院，武汉，430074)

基于边缘连续性的边缘检测算法

胡志成 李宏伟 付丽华

(中国地质大学数学与物理学院，武汉，430074)

针对传统的边缘检测算法抗噪能力弱、弱小边缘难以检测以及边缘图像容易出现断层等问题，本文提出了一种新的边缘检测算法。该方法首先对边缘进行提取，然后进行边缘连接。边缘是图像灰度突变的反应，像素点的梯度以该像素点为对称中心，由对称位置灰度有明显变化的像素点的个数加权得到。对梯度较大的像素点计算其方向，通过像素点方向的连续性进行边缘提取。为了克服边缘图像出现断层的缺陷，利用蚁群算法进行边缘连接。实验结果表明，该方法有较强的抗噪能力，尤其对椒盐噪声，且可以有效地检测出灰度变化不明显的边缘。

边缘检测；边缘连接；蚁群算法

引 言

边缘包含了图像的大量信息，为人们描述和提取目标提供了重要参数特征。边缘检测是计算机视觉与图像处理领域重要的基本步骤之一[1]。通过对图像边缘进行锐化可以提取物体与背景的交界线。从1959年人们开始对边缘检测进行研究，先后提出了多种边缘检测算子，如Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子和Laplacian算子等[2]，检测方法如基于小波变换[3]与数学形态学[4-6]的边缘检测等。这些经典的边缘检测算子采用图像像素灰度的一阶、二阶导数进行边缘锐化，从而提取图像的梯度信息[7]。对于灰度变化较大的边缘，经典的边缘检测算子可以有效地检测其边缘，但对于含有噪声的图像以及灰度变化不明显的边缘，这些经典的边缘检测算子显得力不从心。……