基于Zernike矩的亚像素边缘检测改进算法.pdfVIP

学兔兔 、l lI》 化 基于Zernike矩的亚像素边缘检测改进算法 A im provedalgorithm ofthe m ethodofsub-pixeledge detection 胡树杰 HUShu-jie (沈阳理工大学 信息科学与工程学院，沈阳 110168) 摘 要：本文在Zernike矩的亚像素边缘检测算法的基础上 ，通过修改Prata算子和提出了一种比 a-recursive更快的递归关系，提出来一种改进的算法。新算法克服了Ghosal在亚像素边缘检 测时存在高阶矩时较高的计算成本和数值不稳定性的不足。实验结果表明，该算法的运算速 度与精度比Ghosal算子和Prata算子有较大的提高。 关键词：边缘检测；Zernike矩；Ghosal算子；Prata算子；递归 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文童编号： Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2012．5(上)．02 0 引言 物体 的边缘无论是对人类的视觉系统还是对 1 ZMs递归方法的计算 数字图像处理技术都具有非常重要的意义，它是 1．1Zernike矩 图像的基本特征 。一般有三种亚像素边缘定位方 在单位圆中图像函数f(x，y)被定义在P和q的二 法：分别是拟合法，插值法和矩法u 。对于拟合 维坐标系中 法，是根据 已给出的边缘模型，通过拟合 图像的 ． = (，y)dxdy (1) 灰度范围得到亚像素边缘位置 。该法准确性 高 ，但缺点是 比较耗时。插值法是依据实际图像 这里f(x，y)是大小为NXN离散 区域 中的图像 函 的灰度分布，通过插值 图像数据完成了亚像素边 数，复杂i~Zernike多项式 (，)为 缘定位 ，该方法优点是节省时间，但对噪声 比较 (，)=Rpq(r)P一胂 (2) 敏感 。由于矩是积分算子并对噪声不敏感，因 此矩法成为了一种被广泛应用的方法。 这里，=√+Y，=√一l，P 0，IqlP， Zernike矩和Zernike多项式被广泛应用于 图 p-q[f=even，0=tan一()，0∈[0，2兀】。 像处理应用中。Zernike矩是以Zernike多项式为 核函数的矩 ，Zernike多项式构成了一个完备的正 R阳 ()被定义为一个径向多项式 交集 。Zernike多项式的正交性使得Zernike矩互 )!rp-2s 相独立 ，Zernike矩的幅值对旋转是不变的。因此