夏 清，胡振琪，许立江，王海娟，张 艳



一种改进Sobel算子的热红外影像边缘检测方法

夏 清，胡振琪，许立江，王海娟，张 艳

（中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，土地复垦与生态重建研究所，北京 100083）

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。

边缘检测；热红外影像；数学形态学；Otsu算法；Sobel算子

0 引言

图像边缘富集大量的重要信息，边缘检测在图像处理与解译、模式识别、计算机视觉等领域占据重要的地位，被广泛应用在计算机解析、城市决策分析、医学图像解译等相关领域中[1]。边缘检测的正确性和可靠性将直接影响影像解译的质量，因此，学者们一直在研究寻找抗噪性强、边缘定位准确、不误检、不漏检的检测算子[2-3]。经典的一阶边缘检测算子有Roberts、Prewitt、Sobel、Canny等和二阶边缘检测算子有Laplacian、Marr-Hildreth等[4-5]。热红外成像是一种不直接接触被测物体就能获取目标物体热红外影像的技术，因其灵敏度高、可靠性强、测温快等优点被广泛应用在无损探测、军事侦察、遥感监测等相关领域中[6-7]。……