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LOG算子进行边缘检测的研究

边缘检测

第19卷 第2期 桂林工学院学报 Vol.19No.21999年4月 JOURNALOFGUILININSTITUTEOFTECHNOLOGY Apr. 1999

LOG算子进行边缘检测的研究

韦春桃 程晓宇

(桂林工学院土木工程系 541004) (桂林工学院电子与计算机系)

摘 要 对零交叉(LOG)算子进行影像的边缘特征检测研究表明,LOG算子可以

在不同尺度下检测影像的边缘特征,当空间常数 <1时,可以产生与边缘一致的零

交叉,检测到聚焦良好的物体的精细边缘,并且在一定程度上抑制了反差较小的噪

声,从而获得比较满意的应用效果。通常情况下,r=3 或4 即可满足要求。

关键词 图像处理;LOG算子;零交叉;边缘检测

分类号 TP391 41

影像的边缘提取在计算机视觉系统的初级处理中具有关键的作用,在Marr的视觉理论中,视觉的第一阶段很大程度是由零交叉检测器完成的,并且给出了计算方法(LOG算子)和生理学上的依据[1]。

然而,在实际处理过程中,LOG算子遇到了许多问题。零交叉检测器本质上是一个二阶微分算子,不可避免地放大了噪声,因此在有噪声的情况下是不稳定的。此外,零交叉结果不能总和边缘一致,不能区分反差较大的和反差较小的边缘像素等[2]。

由于零交叉算子所固有的缺点,使得人们进一步寻求其他的方法,目前,已有多种方法被用于影像的线特征提取。各种新方法在解决问题的同时也带来了新的问题,相比之下,零交叉可以用卷积实现,计算简单方便,同时,在某种程度上是 自适应的 ,即不需要设置阈值,因此,仍然是一种比较实用的方法。本文就使用零交叉(LOG算子)进行影像线边缘检测作一些探讨。

1 LOG算子

LOG算子即高斯-拉普拉斯算子 G,通常具有如下形式:

2G(r)=(1-r2/2 2)!exp(-r2/2 2)

LOG算子首先用高斯函数对图像进行低通滤波,消除空间尺度远小于高斯空间常数 的图像强度变化,即去除噪声,然后用拉普拉斯算子 2进行高通滤波并提取零交叉点(即线特征)。

LOG算子为墨西哥草帽形,如图1(a)所示,是对视网膜神经节感受野的空间组织的近似,可以看作由一个兴奋中心区和一个抑制性周边区组成,中心区宽度为W=22 ,如图1(b)所示。

21998-12-09收稿,1999-01-22改回。:,女,年出,,

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