当前位置:文库下载 > 所有分类 > 一种简单背景下的快速边缘检测方法
免费下载此文档

一种简单背景下的快速边缘检测方法

您的论文得到两院院士关注

文章编号:1008-0570(2012)10-0383-02

软件时空

一种简单背景下的快速边缘检测方法

AFastEdgeDetectionAlgorithmOnSimpleBackground

(重庆大学自动化学院)

周恩明薛方正李楠

ZHOUEn-mingXUEFang-zhengLINan

摘要:本文针对图像边缘检测实时性要求高的环境,提出一种快速边缘检测算法。算法通过模块搜索找到种子点并利用种子点定位初始边缘点。定义了一个8邻域延伸扇,并基于8邻域延伸扇对边缘进行搜索,降低了搜索复杂度。实验表明,新的算法在对精度影响不大的情况下,能极大地提高边缘识别的处理速度。关键词:边缘检测;实时性;8邻域延伸扇;识别中图分类号:TP301.6文献标识码:A

Abstract:Afastedgedetectionalgorithmispresentedtosolvetheproblemofhighreal-timeedgedetection.Throughfindingtheseedpoints,thealgorithmlocatestheinitialedgepoints.Definingan8neighborextendsfantoreducethedetectioncomplexityandtheexperimentshowsthemethodcangreatlyimprovethedetectionspeedbuthaslittleinfluenceontheaccuracy.Keywords:edgedetection;real-time;8neighborextendsfan;recognition

1引言

边缘检测在视觉处理中占据着非常重要的位置。由于边缘为图像中灰度急剧变化的区域,传统的图像边缘检测方法大多可以归结为图像高频分量的增强过程,微分运算是边缘检测与提取的主要手段。其中以sobel算子,roberts算子,prewitt算子等为代表。但由于图像中边缘和噪声都属于高频分量,仅仅是微分运算同样会增加图像中的噪声。因此,随后出现了以canny算子为代表的先平滑后求导的方法。近年来,随着各种理论工具在图像边缘检测中的广泛应用,又出现了许多新的边缘检测方法。例如:利用神经网络的检测技术,利用模糊理论的检测技术,利用遗传算法的检测技术,基于分形特征的边缘检测技术等。

这些边缘检测算法都是以提高边缘检测精度为主要目的,但是,在图像边缘检测中也会遇到对边缘检测精度要求不高或者边缘十分简单却对速度要求很高的情况。本文从边缘检测的实时性角度出发,提出一种在背景和目标相对简单的情况下,具有快速边缘检测能力的算法。

求。首先,需要准确输出各个物体的位置及方向角。其次,识别过程中要求具有实时性,如机器人足球要求视频捕获频率为30~60帧/秒,上述识别必须在16~33ms内完成,并作出控制决策,因此,对视觉识别有较高的速度要求。

本文研究的检测环境具有以下特点:

①检测背景是一个比较平滑简单的环境,干扰物较少。②待检测物体是一个相对较平滑的物体,物体表面颜色也相对比较平滑,容易与背景颜色区分开来。

技术创新

3快速边缘检测算法

3.1待检测图片环境描述

将背景和被检测物体都看成平面物体,并对它们进行了统一的描述.本文只针对灰度图像进行研究,具体如下:

设灰度图像F任意一点像素P度灰度值为I(i,j),背景点强度上阀值为B1,下阀值为B2。满足条件:I(i,j)∈(B1,B2)则判定点P为背景点。

自定义物体点强度上阀值为T1,下阀值为T2,满足条件:I(i,j)∈(T1,T2)则判定点P为检测物体像素点。

定义1:存在于待检测目标上任意一点为种子点。设G是待检测物体像素点的集合,则种子点为包含于G的任意一点,记为seed。

定义2:在图像F中,任意一像素点P,其4邻域为Pi(0<=i<=3),Pi(0<=i<=3)中像素灰度最大值记为MAX_Pi(0<=i<=3),像素灰度最小值记为MIN_Pi(0<=i<=3)。

定理1:任意一点P满足条件I(i,j)∈(T1,T2);MAX_Pi(0<=i<=3)或MIN_Pi(0<=i<=3)∈(B1,B2),判定点P为边缘点。

3.28邻域延伸扇

1)8邻域延伸扇的定义:

8邻域延伸扇(如图1)由如下几个要素构成:

根结点Proot,扇径n,外弧,平滑尺度k,外弧上对称的两点Pstart

,Pend构成。

2快速边缘检测问题分析

边缘检测是在图像上寻找物体的边缘问题。也就是给定一幅数字图片F,通过排除干扰找到其突变的位置来确定的。它能用比较小的信息量表征物体的特征,从而在应用中可以利用这些信息对图片进行简化或进一步处理。快速边缘检测问题可以认为是需很高实时性的边缘检测问题。对实时性要求很高的工件检测和足球机器人视觉检测就是这种例子。

工件检测在工业环境下被普遍使用。其识别过程经常要求要达到很高的速度,有时会碰到由于检测时间过长而产生的漏检现象。

足球机器人比赛时一种对机器人组队对抗的高度实时性比赛。在其视觉识别中,主要有位置、方位精度和处理速度的要

周恩明:硕士研究生

免费下载Word文档免费下载:一种简单背景下的快速边缘检测方法

(下载1-1页,共1页)

我要评论

返回顶部