基于改进Sobel算子的红外图像边缘提取算法-激光与红外.PDFVIP

第４３卷　 第１０期　 　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１０ 　 ２０１３年１０月　　　 　 　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１３ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１３）１０１１５８０４ ·图像与信号处理 · 基于改进 Ｓｏｂｅｌ算子的红外图像边缘提取算法 １，２ ２ １ １ １ 夏　清 ，张振鑫 ，王婷婷 ，王亚云 ，石娟娟 （１．中国矿业大学（北京）土地复垦与生态重建研究所，北京 １０００８３；２中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京 １０００８３） 摘　要：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。 关键词：图像处理；边缘检测；改进的Ｓｏｂｅｌ算子；热红外图像 中图分类号：ＴＰ７５１．１　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１３．１０．１７ Ｅｄｇｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍａｌｉｍａｇｅｂａｓｅｄ ｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄｓｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒ １，２ ２ １ １ １ ＸＩＡＱｉｎｇ ，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎｘｉｎ，ＷＡＮＧＴｉｎｇｔｉｎｇ，ＷＡＮＧＹａｙｕｎ，ＳＨＩＪｕａｎｊｕａｎ （１ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬａｎｄＲｅｃｌａｍａｔｉｏｎａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ； ２ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＳｕｒｖｅｙｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｏｆｔｅｎｈａｓｔｈｅｄｒａｗｂａｃｋｓｏｆｆｕｚｚｙｅｄｇｅ，ｔｈｅｉｍａｇｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｔｏｅｘｔｒａｃｔｔｈｅ ｅｄｇｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｅｄｇｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎＳｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒｇｒａｄｉｅｎｔｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄＦｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅｔａｒｇｅｔｔｏｂｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｉｓｅｘｔｒａｃｔｅｄ；ｓｅｃｏｎｄｌｙ，Ｓｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒａｄｄｅｄ ｓｉｘｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｔｅｍｐｌａｔｅｓａｎｄＲｏｂｅｒｔｓｏｐｅｒａｔｏｒａｒｅｕｓｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔｉｍａｇｅｅｄｇｅ；ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｗｏｇｒａｄｉｅｎｔｍａｇｎｉｔｕｄｅｉｍａｇｅｓ ａｒｅｍｕｌｔｉｐｌｉｅｄ；ｆｏｕｒｔｈｌｙ，ｅｄｇｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｉｍａｇｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄＭＡＴＬＡＢｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅ