苗　青，李仰军，王　高

(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，电子测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051)



基于改进的Sobel算子和Zernike矩的亚像素边缘检测

苗青，李仰军，王高

(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，电子测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051)

摘要：针对传统Zernike矩亚像素边缘检测存在的边缘定位精度低和运行速度慢的问题，提出了一种基于改进的Sobel算子和Zernike矩的亚像素边缘检测方法。首先，通过使用改进的Sobel算子检测出所有可能的边缘点，确定边缘点的坐标和梯度大小及方向；最后，利用参考阈值，用Zernike矩算法对所有可能的边缘点进行亚像素的精定位。实验结果表明，与Sobel算法、传统的Zernike矩算法相比，该算法具有更好的定位精度和处理效率，且抗噪性能更好。

关键词：Zernike矩；亚像素；边缘检测；Sobel算子

边缘的检测精度在图像测量中起着关键性作用。边缘是指其领域的像素灰度值急剧变化的那些像素的集合，即图像局部变化最为突出的地方。常用的经典边缘检测模板有Sobel算子、Robert算子、Log算子、Laplace算子等，但这些算子都为整像素级的检测精度，检测速度快但定位精度低。由于高精度边缘检测被实际应用越来越青睐，亚像素边缘检测技术的提出及应用解决上述问题。基于Zernike正交矩的亚像素边缘检测由于采用积分的方式，所以对噪声不敏感[1，2]，但其运行速度慢，通过对Sobel算子和Zernike矩算法的优缺点分析研究，提出一种基于改进的Sobel算子和7×7的Zernike矩相结合的边缘检测新方法。……