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基于FPGA的改进Sobel算子图像实时边缘检测系统
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作者 于波 田亚洲 +1 位作者 任金贝 李华宇 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期116-121,共6页
为了解决嵌入式软件不能对图像进行实时处理以及对带有噪声的图像处理效果不佳的问题,设计了基于改进Sobel算子的图像实时边缘检测系统,该系统在传统Sobel算子的基础上增加了检测方向和角度模板,并结合SCCB传输协议进行实时图像边缘检测... 为了解决嵌入式软件不能对图像进行实时处理以及对带有噪声的图像处理效果不佳的问题,设计了基于改进Sobel算子的图像实时边缘检测系统,该系统在传统Sobel算子的基础上增加了检测方向和角度模板,并结合SCCB传输协议进行实时图像边缘检测,进一步提高视频图像的传输速度和质量。系统以FPGA作为数字主控核心,使用OV5640摄像头采集图像,将采集的图像数据缓存到视频图像处理模块,对该模块进行色彩空间转换和Sobel边缘检测工作,将边缘检测的图像数据缓存到SDRAM读写控制模块,VGA驱动模块从SDRAM中读取数据并控制VGA显示器对边缘检测结果进行显示。实验结果表明:该系统能够完成对图像边缘检测的实时快速精确识别,相较于传统的Sobel算法,改进后的算法在处理复杂图像和噪声点较多的图像方面更有优势,适合低延时以及噪声干扰较为严重的场合。 展开更多
关键词 实时边缘检测 FPGA SCCB sobel算子 SDRAM
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基于Sobel算子桥接的双编码器路面裂缝检测网络 被引量:1
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作者 蓝章礼 徐元通 +2 位作者 赵胜薇 张洪 黄大荣 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期18-24,33,共8页
为提高道路路面裂缝的检测精度,针对路面裂缝的多态性和噪声复杂等问题,提出了一种基于Sobel算子桥接的双编码器路面裂缝检测网络,双编码器由原图编码和梯度编码两部分组成,以解决单编码器容易丢失梯度信息的问题。首先,原图编码结果通... 为提高道路路面裂缝的检测精度,针对路面裂缝的多态性和噪声复杂等问题,提出了一种基于Sobel算子桥接的双编码器路面裂缝检测网络,双编码器由原图编码和梯度编码两部分组成,以解决单编码器容易丢失梯度信息的问题。首先,原图编码结果通过桥接Sobel算子计算8个方向产生梯度编码的编码信息;然后,将原图编码结果与梯度编码结果通过一个多尺度的边缘信息弥补模块,以增强裂缝的边缘信息;最后,引入动态通道图卷积获得通道之间存在的拓扑关系,以突出重要通道的语义特征。研究结果表明:所提出的方法在DeepCrack、CamCrack789和CFD这3个基准数据集上取得较好的结果;综合指标ODS在DeepCrack、CamCrack789和CFD数据集分别为87.75%、85.05%、78.83%。 展开更多
关键词 道路工程 路面裂缝检测 双编码器 sobel算子 边缘信息弥补 动态通道图卷积
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基于八方向Sobel算子的边缘检测算法 被引量:52
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作者 郑英娟 张有会 +2 位作者 王志巍 张静 范胜娟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第11A期354-356,共3页
针对传统图像边缘检测方法检测效果不理想的问题,提出一种基于八方向Sobel算子的边缘检测算法。采用0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°8个方向的模板进行检测,能较好地检测出... 针对传统图像边缘检测方法检测效果不理想的问题,提出一种基于八方向Sobel算子的边缘检测算法。采用0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°8个方向的模板进行检测,能较好地检测出不同方向的边缘。在检测过程中,考虑到邻域内像素到中心像素距离不同,对中心像素的贡献不同,算法根据该像素到中心像素欧氏距离对邻域内像素进行加权,使得距中心像素越近,其权值越大。实验表明,算法检测出的图像边缘较为完整,轮廓线清晰且连续性较好。 展开更多
关键词 边缘检测 sobel算子 八方向 权值
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基于Sobel算子的图像边缘检测研究 被引量:192
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作者 袁春兰 熊宗龙 +1 位作者 周雪花 彭小辉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期85-87,共3页
在图像处理中,提出了一种新的边缘检测算法,该算法首先对由Otsu算法所得图像进行形态学的去除孤立像素和闭运算操作,然后再用Sobel算子进行边缘检测,最后将所得图像与用Sobel算子直接对原始图像进行边缘检测的图像相加。最后用MATLAB对... 在图像处理中,提出了一种新的边缘检测算法,该算法首先对由Otsu算法所得图像进行形态学的去除孤立像素和闭运算操作,然后再用Sobel算子进行边缘检测,最后将所得图像与用Sobel算子直接对原始图像进行边缘检测的图像相加。最后用MATLAB对数字图像和红外图像都进行了仿真。仿真结果表明,该算法改善了单一的用Sobel算子检测对垂直与水平方向敏感,其他方向不敏感的不足,提高了Sobel边缘检测算子的性能,具有良好的检测精度。此算法不仅适用于数字图像还适用于红外图像。 展开更多
关键词 图像处理 边缘检测 sobel算子 OTSU算法
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利用Sobel-Zernike矩算子的快速亚像素边缘检测方法 被引量:24
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作者 曲迎东 崔成松 +2 位作者 陈善本 李金权 李庆春 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期59-61,共3页
利用Sobel算子快速检测出所有可能的边缘点;再利用Zernike矩算子以亚像素精度重新定 位边缘。为提高定位精度,根据Zernike矩理论,推导了2个77的模板。测试结果表明,该方法定位精度接近于Zernike矩算子,而算法运行时间仅为0.91s。
关键词 图像处理 边缘检测 sobels算子 Zernikemoments算子
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基于Sobel算子的自适应图像缩放算法 被引量:21
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作者 江雯 陈更生 +2 位作者 杨帆 赵文庆 尹文波 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期214-216,共3页
为了提高图像的缩放质量,提出一种自适应图像缩放算法。当原图像像素点处于边缘区域时,沿Sobel算子确定的边缘方向进行自适应插值,当原图像像素点处于非边缘区域时,采用双线性插值法进行插值。实验结果表明,Sobel算子可有效获得图像边... 为了提高图像的缩放质量,提出一种自适应图像缩放算法。当原图像像素点处于边缘区域时,沿Sobel算子确定的边缘方向进行自适应插值,当原图像像素点处于非边缘区域时,采用双线性插值法进行插值。实验结果表明,Sobel算子可有效获得图像边缘特性,该算法能通过较低的运算复杂度获得较好的图像缩放质量。 展开更多
关键词 图像缩放 sobel算子 边缘检测
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基于改进Sobel算子的红外图像边缘提取算法 被引量:29
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作者 夏清 张振鑫 +2 位作者 王婷婷 王亚云 石娟娟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1158-1161,共4页
针对红外热像仪采集的图像边缘信息模糊,图像显示多样性,边缘信息难提取的特点,提出了一种基于Sobel算子梯度相乘的边缘提取算法。该算法首先对红外热像仪图像进行待识别目标的高温区域提取,然后分别利用增加了6个方向模板的Sobel算子和... 针对红外热像仪采集的图像边缘信息模糊,图像显示多样性,边缘信息难提取的特点,提出了一种基于Sobel算子梯度相乘的边缘提取算法。该算法首先对红外热像仪图像进行待识别目标的高温区域提取,然后分别利用增加了6个方向模板的Sobel算子和Roberts算子对图像进行边缘提取,再将得到的两幅梯度幅值图像进行梯度相乘,最终得到边缘提取图像。最后,用MATLAB对图像进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够快速有效地提取红外热像仪图像的边缘,弥补Sobel算子的不足及提高了Sobel算子边缘检测的性能,计算简单,具有良好的检测精度,而且得到的边缘较细,极大的改善了图像边缘提取的效果。 展开更多
关键词 图像处理 边缘检测 改进的sobel算子 热红外图像
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基于改进Sobel算子的遥感图像道路边缘检测方法 被引量:35
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作者 谭媛 黄辉先 +1 位作者 徐建闽 陈任 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2016年第3期7-11,共5页
从遥感图像中提取道路边缘可以大量简化道路网的测绘与规划工作。传统边缘检测算子由于方向和模板尺寸的局限性,易造成检测结果中边缘点散乱、不连续或过多边缘点误判。基于道路边缘完整且连续的特点,针对传统检测效果并不理想的问题,... 从遥感图像中提取道路边缘可以大量简化道路网的测绘与规划工作。传统边缘检测算子由于方向和模板尺寸的局限性,易造成检测结果中边缘点散乱、不连续或过多边缘点误判。基于道路边缘完整且连续的特点,针对传统检测效果并不理想的问题,提出了一种改进的Sobel算子,即5×5的8方向模板。从Sobel算子的基本原理出发,根据Pascal三角形理论推导出各方向的最优模板。研究表明,该算子不仅能较好地检测出更多方向上的边缘,而且能有效减少误判点,检测出的边缘线条更加平滑、完整,轮廓清晰且连续性好,尤其在弯曲道路检测中表现得更为突出,优于其他算子的检测效果。 展开更多
关键词 遥感图像 道路边缘 sobel算子 8方向 Pascal三角形
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基于FPGA的Sobel算子图像边缘检测算法 被引量:36
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作者 杨新华 寇为刚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第1期102-104,共3页
系统基于Altera DE2-70开发平台,选用500万像素COMS摄像头进行图像采集,图像信息经Sobel算子图像边缘检测算法处理后由液晶显示器显示。算法采用了可编程宏功能模块与Verilog HDL语言相结合的方法实现,实验结果表明,基于FPGA的硬件系统... 系统基于Altera DE2-70开发平台,选用500万像素COMS摄像头进行图像采集,图像信息经Sobel算子图像边缘检测算法处理后由液晶显示器显示。算法采用了可编程宏功能模块与Verilog HDL语言相结合的方法实现,实验结果表明,基于FPGA的硬件系统能够很好的实现Sobel算子边缘检测算法,通过设置合适的梯度比较阀值,较为理想的提取图像边缘信息。 展开更多
关键词 FPGA sobel算子 边缘检测 宏功能
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基于Sobel算子的车辆轮廓边缘检测算法 被引量:16
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作者 吴国伟 谢金法 郭志强 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第6期38-41,共4页
本算法是在经典Sobel算子基础上,结合汽车本身的实际情况,增加了6个方向模板,同时利用基于L2范数的各同性扩散去噪模型消除噪声,最终得出汽车轮廓图。仿真结果表明:该算法对汽车图像的噪声干扰有较强的抑制能力,汽车轮廓提取定位更准,... 本算法是在经典Sobel算子基础上,结合汽车本身的实际情况,增加了6个方向模板,同时利用基于L2范数的各同性扩散去噪模型消除噪声,最终得出汽车轮廓图。仿真结果表明:该算法对汽车图像的噪声干扰有较强的抑制能力,汽车轮廓提取定位更准,精度更高,图像更清晰。 展开更多
关键词 边缘检测算法 车辆轮廓 噪声 sobel算子
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一种基于Sobel算子和灰色关联度的图像边缘检测方法 被引量:42
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作者 王康泰 戴文战 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第5期1035-1036,1047,共3页
把灰色关联度与图像的边缘检测相结合,提出了一种利用Sobel算子作为参考序列,通过计算灰色关联度来检测图像边缘的新方法,并介绍了其原理和算法实现过程。仿真实验表明,该方法对图像边缘的检测精度较高,抗噪声能力强,提高了图像边缘检... 把灰色关联度与图像的边缘检测相结合,提出了一种利用Sobel算子作为参考序列,通过计算灰色关联度来检测图像边缘的新方法,并介绍了其原理和算法实现过程。仿真实验表明,该方法对图像边缘的检测精度较高,抗噪声能力强,提高了图像边缘检测效果。 展开更多
关键词 边缘检测 图像处理 灰色系统 灰色关联度 sobel算子
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基于分数阶微分和Sobel算子的边缘检测新模型 被引量:28
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作者 蒋伟 陈辉 《计算机工程与应用》 CAS CSCD 2012年第4期182-185,190,共4页
现有的边缘检测算法对噪声敏感,检测到的图像边缘效果不够理想,得到的图像边缘有可能模糊不清。为了克服这些不足,以分数阶微分理论为基础,结合Sobel算子边缘检测方法,提出了一种基于分数阶微分和Sobel算子的边缘检测新模型。理论研究... 现有的边缘检测算法对噪声敏感,检测到的图像边缘效果不够理想,得到的图像边缘有可能模糊不清。为了克服这些不足,以分数阶微分理论为基础,结合Sobel算子边缘检测方法,提出了一种基于分数阶微分和Sobel算子的边缘检测新模型。理论研究和实验结果表明,与现有方法相比较,该模型不仅能较好地提取图像边缘特征,而且对噪声具有一定的抑制作用;特别地,对于纹理细节较丰富的图像而言,该模型能够检测出更多的纹理细节信息,优于常用的整数阶微分方法,是一种有效的边缘检测方法。 展开更多
关键词 边缘检测 分数阶微分 sobel算子 纹理细节
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高能闪光照相中Sobel算子的边缘检测方法 被引量:13
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作者 张小琳 景越峰 刘军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1729-1733,共5页
针对高能闪光照相中投影图像的特点,对数字图像处理中具有代表性的Sobel边缘检测算法进行了分析,发现该算法存在检测出的边缘粗和人为进行阈值的选取会造成边缘点的误判的缺点;为此提出了一种阈值确定方法和基于最大梯度的定位准则算法... 针对高能闪光照相中投影图像的特点,对数字图像处理中具有代表性的Sobel边缘检测算法进行了分析,发现该算法存在检测出的边缘粗和人为进行阈值的选取会造成边缘点的误判的缺点;为此提出了一种阈值确定方法和基于最大梯度的定位准则算法。改进的算法实测结果表明:该方法有效地解决了Sobel算子检测出的边缘过粗的问题,得到的边缘较细,定位精确,提高了边缘检测精度,可用于高能辐射照相中的边缘提取。 展开更多
关键词 sobel算子 高能闪光照相 边缘检测 阈值 最大梯度
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Sobel边缘检测算法的变异实现图像增强 被引量:9
14
作者 吴捷 陈德智 郭成志 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期612-614,共3页
简述了在传统Sobel边缘检测算法的基础上进行算法创新。在边缘检测和图像增强算法中引入了区域运算的概念。详细介绍了Sobel边缘检测算法的具体改进过程,并针对红外图像进行了实际应用。
关键词 sobel 边缘增强 区域运算 检测算子
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抗噪型Sobel边缘检测算法及其硬件加速设计 被引量:8
15
作者 唐永鹤 胡谋法 卢焕章 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第24期204-206,共3页
根据序列图像实时边缘检测应用需求,提出一种抗噪型Sobel边缘检测算法,并对其进行硬件加速设计。用分离中值滤波代替二维中值滤波,改进梯度幅值和方向计算优化算法结构。通过采用改进分离中值滤波硬件结构、缓存中间数据以避免重复计算... 根据序列图像实时边缘检测应用需求,提出一种抗噪型Sobel边缘检测算法,并对其进行硬件加速设计。用分离中值滤波代替二维中值滤波,改进梯度幅值和方向计算优化算法结构。通过采用改进分离中值滤波硬件结构、缓存中间数据以避免重复计算、并行计算梯度幅值和方向等措施提高算法实时性,减少硬件资源消耗。ModelSim仿真结果和ISE综合报告显示,该硬件加速设计使得处理速度较快,硬件资源消耗较少,且该算法具有较好的抗噪性和边缘检测特性。 展开更多
关键词 边缘检测 sobel算子 分离中值滤波 硬件加速 实时图像处理
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一种基于Sobel算子的带钢表面缺陷图像边缘检测算法 被引量:51
16
作者 刘源 夏春蕾 《电子测量技术》 北大核心 2021年第3期138-143,共6页
基于机器视觉的带钢表面缺陷检测是带钢轧制过程中重要的质量检测方法,为了提高带钢表面缺陷检测的效率和准确率,提出了一种新的带钢表面缺陷图像边缘检测算法。该算法首先用双边滤波去除图像噪声,达到保边去噪的目的,然后用改进的四方... 基于机器视觉的带钢表面缺陷检测是带钢轧制过程中重要的质量检测方法,为了提高带钢表面缺陷检测的效率和准确率,提出了一种新的带钢表面缺陷图像边缘检测算法。该算法首先用双边滤波去除图像噪声,达到保边去噪的目的,然后用改进的四方向Sobel算子检测缺陷图像边缘,并用自适应动态阈值选取最佳阈值进行二值化处理,最后将二值化图像进行基于Hilditch算法的边缘细化处理,得到最终检测图像。在MATLAB平台上对算法进行仿真,并将得到的实验结果与传统Sobel算子进行比较。实验结果表明,所提算法平均分割正确率达到93.5%,与传统Sobel算子边缘检测方法相比,所提算法能得到更好的边缘检测效果。 展开更多
关键词 双边滤波 sobel算子 图像细化 边缘检测 带钢表面缺陷
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基于改进Sobel算子的多仪表图像边缘检测算法 被引量:7
17
作者 刘俊定 范新南 +1 位作者 丁朋华 郑庆元 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第19期4691-4696,共6页
为了解决Sobel算子在多仪表图像检测中存在的边缘定位精度不高、提取边缘较粗以及对噪声敏感等缺点,提出了一种改进算法。首先在原有水平和垂直模板的基础上新增6个方向模板,提高了边缘定位精度,使其适用于纹理结构复杂的图像。然后根... 为了解决Sobel算子在多仪表图像检测中存在的边缘定位精度不高、提取边缘较粗以及对噪声敏感等缺点,提出了一种改进算法。首先在原有水平和垂直模板的基础上新增6个方向模板,提高了边缘定位精度,使其适用于纹理结构复杂的图像。然后根据图像的具体特征自适应确定阈值,有效去除图像的伪边缘。最后结合数学形态学的灰度腐蚀理论,对检测到的边缘进行细化处理。不仅能获得细化效果较好的边缘,同时可以有效的抑制噪声。实验结果表明:改进后的算法对图像噪声干扰有较强的抑制能力,提取的边缘定位准确、结构细腻。 展开更多
关键词 多仪表图像 边缘检测 sobel算子 自适应阈值 边缘细化 灰度腐蚀
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基于Sobel的多方向算子模板边缘检测算法 被引量:12
18
作者 沈德海 侯建 +1 位作者 鄂旭 张龙昌 《现代电子技术》 北大核心 2015年第4期91-93,97,共4页
针对传统Sobel算子存在的边缘检测方向性不强及提取边缘较粗等问题,提出了一种改进的多方向算子模板的边缘检测算法。算法增加了22.5°,45°,67.5°,112.5°,135°和157.5°六个方向算子模板,能够较好地检测出... 针对传统Sobel算子存在的边缘检测方向性不强及提取边缘较粗等问题,提出了一种改进的多方向算子模板的边缘检测算法。算法增加了22.5°,45°,67.5°,112.5°,135°和157.5°六个方向算子模板,能够较好地检测出图像不同的方向边缘。模板权值根据中心像素点到邻域像素的距离及方向夹角的大小进行设定,充分考虑到了邻域内像素对中心点方向梯度的贡献大小;算法对梯度图像采用了改进的非极大值抑制方法进行细化,得到了较细的图像边缘。实验结果表明,与传统Sobel算法相比,该算法提取的边缘图像具有边缘方向性强且边缘较细的优点,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 边缘检测 多方向算子模板 非极大值抑制 梯度图像细化
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基于改进的Sobel算子最大熵图像分割研究 被引量:7
19
作者 章慧 龚声蓉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第12期278-280,292,共4页
研究图像分割精度问题。针对传统的Sobel算子图像分割容易造成图像分割不清晰、对比度不明显、分割精度低等问题缺陷,提出一种改进的Sobel算子的二维最大熵数字图像分割方法。算法首先根据数字图像特征对图像进行初分割,然后应用Sobel... 研究图像分割精度问题。针对传统的Sobel算子图像分割容易造成图像分割不清晰、对比度不明显、分割精度低等问题缺陷,提出一种改进的Sobel算子的二维最大熵数字图像分割方法。算法首先根据数字图像特征对图像进行初分割,然后应用Sobel算子检测出数字图像真正的边缘,将通过Sobel算法边缘检测获得的阈值应用到二维最大熵分割方法中。对数字图像目标和目标边缘分别使用不同的阈值进行分割,解决由于局部图像叠加而产生的分割不准确的问题。仿真实验表明,提出的算法对图像分割鲁棒性好,分割准确率高,是一种有效适用的算法。 展开更多
关键词 sobel算子 最大熵算法 图像分割 边缘检测
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基于Sobel算子含噪低对比度图像的边缘检测方法 被引量:6
20
作者 郑敏 王有熙 税冬东 《石河子大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第1期117-119,共3页
在分析噪声图像、低对比度图像的各种边缘检测方法及Sobel算子检测原理的基础上,提出了一种以Sobel算子为基础,应用直方图均衡化和二值化的改进算法。经实验证明,改进过的算法对含噪低对比度图像具有较好的检测效果,与传统的Sobel、Cann... 在分析噪声图像、低对比度图像的各种边缘检测方法及Sobel算子检测原理的基础上,提出了一种以Sobel算子为基础,应用直方图均衡化和二值化的改进算法。经实验证明,改进过的算法对含噪低对比度图像具有较好的检测效果,与传统的Sobel、Canny算法相比,具有边缘连续、清晰的优越性。 展开更多
关键词 边缘检测 sobel算子 直方图均衡化 含噪低对比度图像
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