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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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一种基于改进Sobel算子的苹果图像边缘提取算法的研究 被引量:3
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作者 陈浩 黄勋 赵志明 《天津农业科学》 CAS 2020年第9期51-55,共5页
苹果图像边缘提取是苹果分级过程中的重要一步,正确地提取出苹果边缘,可有效提高分级的正确率。针对传统边缘提取算法边缘定位精度低、抗噪能力弱、边缘点模糊等缺点,提出一种基于多方向改进Sobel算子和自适应阈值的苹果边缘提取算法。... 苹果图像边缘提取是苹果分级过程中的重要一步,正确地提取出苹果边缘,可有效提高分级的正确率。针对传统边缘提取算法边缘定位精度低、抗噪能力弱、边缘点模糊等缺点,提出一种基于多方向改进Sobel算子和自适应阈值的苹果边缘提取算法。将传统Sobel算子方向模板增加至8个来提高边缘定位精度;通过改进小波系数邻域进行方差估计,来获得自适应最佳阈值;结合阈值和改进Sobel算法获得苹果边缘图像。通过苹果边缘检测实验表明:该自适应算法处理时间相比于传统Sobel边缘检测降低了30.4%,分级正确率从93%提高至97.5%,表明该算法在去噪的同时能够较好保留边缘信息,有利于提高后续苹果分级检测的精度。 展开更多
关键词 改进sobel 边缘提取 最佳阈值
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基于Sobel算子边缘检测的太阳电池缺陷特征提取方法 被引量:20
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作者 李洁 袁知博 秦嘉悦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期63-68,共6页
利用太阳电池的红外图像对其进行缺陷的特征提取研究,提出基于Sobel算子边缘检测的太阳电池缺陷特征提取方法。首先,在RGB空间和HSV空间中,对太阳电池的红外图像进行预处理,得到太阳电池的R(红)、G(绿)、B(蓝)灰度图和H(色调)、S(饱和度... 利用太阳电池的红外图像对其进行缺陷的特征提取研究,提出基于Sobel算子边缘检测的太阳电池缺陷特征提取方法。首先,在RGB空间和HSV空间中,对太阳电池的红外图像进行预处理,得到太阳电池的R(红)、G(绿)、B(蓝)灰度图和H(色调)、S(饱和度)、V(明度)灰度图,初步判断太阳电池的运行状态;其次,使用Sobel算子对非正常运行的太阳电池红外图像进行边缘检测,得到红外电池表面增强图像的Sobel细节图,并利用自适应迭代法获得最佳阈值,进一步得到有较强表示能力的阈值突显边缘图,充分体现了太阳电池表面的缺陷特征细节。 展开更多
关键词 太阳电池 特征提取 边缘检测 sobel算子 自适应阈值
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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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一种改进的基于Canny算子的图像边缘提取算法 被引量:53
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作者 张震 马驷良 +3 位作者 张忠波 刘辉 宫跃欣 孙秋成 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期244-248,共5页
对Canny边缘提取算法进行改进,采用二维高斯函数的一阶偏导数构造滤波器计算梯度幅值,利用一种四阈值边缘检测定位方法定位边缘,最后引入数学形态学方法对边缘细化处理.改进算法对噪声抑制效果明显,能够删除伪边缘,检出边缘更加精细,实... 对Canny边缘提取算法进行改进,采用二维高斯函数的一阶偏导数构造滤波器计算梯度幅值,利用一种四阈值边缘检测定位方法定位边缘,最后引入数学形态学方法对边缘细化处理.改进算法对噪声抑制效果明显,能够删除伪边缘,检出边缘更加精细,实验结果表明了改进算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 CANNY算子 边缘提取 图像处理
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基于改进的Sobel算子和色调信息的叶脉提取方法 被引量:28
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作者 李灿灿 孙长辉 +1 位作者 王静 李丰果 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期196-199,共4页
植物的叶脉包含重要的植物生理信息,对叶脉的提取是植物建模和识别的关键。利用HSI彩色空间(color space)提取叶脉的算法,该文提出改进的Sobel算子和色调信息相结合的叶脉提取算法。改进的Sobel算子用于基本叶脉轮廓的提取,色调信息用... 植物的叶脉包含重要的植物生理信息,对叶脉的提取是植物建模和识别的关键。利用HSI彩色空间(color space)提取叶脉的算法,该文提出改进的Sobel算子和色调信息相结合的叶脉提取算法。改进的Sobel算子用于基本叶脉轮廓的提取,色调信息用于主叶脉提取,然后将两者提取的图像融合得到最终的叶脉图像。结果表明,该方法可弥补Sobel算子和HSI彩色空间提取叶脉的不足,能更准确地提取叶脉信息,尤其适合于颜色有变化或光照不均匀的植物叶子样本,为进一步对叶脉尺寸和形态的分析打下基础。 展开更多
关键词 图象处理 叶脉提取 改进的sobel算子 HSI彩色空间
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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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一种结合sobel算子和小波变换的图像边缘检测方法 被引量:27
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作者 张宇伟 王耀明 蒋慧钧 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第4期133-134,161,共3页
提出了一种基于数据融合的边缘检测方法。该方法对原始图像分别采用sobel算子和基于离散小波变换两种方法提取边缘,然后将两种方法的检测结果进行数据融合,得到一幅新的边缘图像。实验证明,融合后的图像边缘集合了两种检测方法的优点,... 提出了一种基于数据融合的边缘检测方法。该方法对原始图像分别采用sobel算子和基于离散小波变换两种方法提取边缘,然后将两种方法的检测结果进行数据融合,得到一幅新的边缘图像。实验证明,融合后的图像边缘集合了两种检测方法的优点,是一种有效的图像边缘检测方法。 展开更多
关键词 离散小波变换 边缘检测 数据融合 sobel算子
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基于复合边缘检测算子的焊缝边缘提取方法 被引量:10
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作者 孔萌 陈善本 林涛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期693-696,共4页
根据对焊接过程中采集的图像特征分析,提出了一种基于复合边缘检测算子的焊缝边缘提取方法,即通过Sobel边缘检测算子对焊缝区域进行锁定,然后采用Canny边缘检测算子对焊缝的上下边缘进行精确定位.结果表明,该方法能够有效去除焊接过程... 根据对焊接过程中采集的图像特征分析,提出了一种基于复合边缘检测算子的焊缝边缘提取方法,即通过Sobel边缘检测算子对焊缝区域进行锁定,然后采用Canny边缘检测算子对焊缝的上下边缘进行精确定位.结果表明,该方法能够有效去除焊接过程中弧光等因素对焊缝提取结果的干扰,得到快速稳定的结果. 展开更多
关键词 焊缝边缘 sobel算子 CANNY算子 复合边缘检测 图像处理
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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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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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古陶瓷纹饰数字化过程中图像边缘提取的Matlab算子选择 被引量:4
16
作者 吴隽 洪俊 +2 位作者 张茂林 吴军明 李其江 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期112-116,共5页
通过古陶瓷表面的纹饰特征来对古陶瓷器具进行断源断代是我国古陶瓷鉴定领域的传统方法之一。使用Matlab软件对古陶瓷纹饰进行数字化处理,可以发掘出更多古陶瓷纹饰所蕴含的深层次的数字信息,有助于提高古陶瓷鉴定精度。在对古陶瓷纹饰... 通过古陶瓷表面的纹饰特征来对古陶瓷器具进行断源断代是我国古陶瓷鉴定领域的传统方法之一。使用Matlab软件对古陶瓷纹饰进行数字化处理,可以发掘出更多古陶瓷纹饰所蕴含的深层次的数字信息,有助于提高古陶瓷鉴定精度。在对古陶瓷纹饰进行数字化的过程中,边缘提取的算子选择决定了图片的清晰度。本文采用不同算子对古陶瓷样品的纹饰进行边缘提取处理,对比其处理效果,研究发现Sobel算子可作为古陶瓷纹饰边缘提取的最优算子,为我们后续利用数字化技术对古陶瓷的纹饰特征进行研究和探索打下了坚实的基础。 展开更多
关键词 古陶瓷纹饰 MATLAB 边缘提取 算子选择 sobel算子
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基于FPGA的Sobel算子图像边缘检测算法 被引量:36
17
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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一种改进Sobel算子的热红外影像边缘检测方法 被引量:11
18
作者 夏清 胡振琪 +2 位作者 许立江 王海娟 张艳 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期462-466,共5页
热红外影像特殊的成像机理和特点,使影像中存在大量的噪声导致边缘信息模糊难提取。基于传统Sobel算子提出了一种新的边缘检测方法。首先利用数学形态学中的不同尺度、不同结构元素对具有随机噪声的热红外影像进行形态学去噪,再用Otsu... 热红外影像特殊的成像机理和特点,使影像中存在大量的噪声导致边缘信息模糊难提取。基于传统Sobel算子提出了一种新的边缘检测方法。首先利用数学形态学中的不同尺度、不同结构元素对具有随机噪声的热红外影像进行形态学去噪,再用Otsu算法对去滤波后的影像进行全局阈值分割,最后利用Sobel算子对其进行边缘提取。基于MATLAB仿真实验,结果表明:与传统的Sobel算子相比,该方法不仅有较强的抗噪性,而且检测出的边缘外部轮廓与内部细节特征表达较好,边缘具有连续一致性,是一种简单、快速的边缘检测新方法。 展开更多
关键词 边缘检测 热红外影像 数学形态学 OTSU算法 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
19
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
20
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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