[發(fā)明專利]基于小波變換的圖像邊緣檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010888193.4
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112785612B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李偉民;謝海軍;吳恩豪
• 申請（專利權(quán)）人: 青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司;海爾智家股份有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136;G06T7/168
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 王艷珍

本發(fā)明公開了一種基于小波變換的圖像邊緣檢測方法，包括以下步驟：將圖像進(jìn)行小波變換，獲取各像素點(diǎn)的小波系數(shù)的模值；獲取準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)；將圖像中所有準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行閾值過濾，獲取過濾準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)，過濾準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)的數(shù)量為n；查找邊緣像素點(diǎn)，邊緣像素點(diǎn)的數(shù)量為m；閾值調(diào)節(jié)步驟，根據(jù)m和n調(diào)節(jié)閾值k的大小，返回將圖像中所有準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行閾值過濾步驟，直至滿足m和n的設(shè)定條件，保留最后一次獲取的邊緣像素點(diǎn)，作為圖像邊緣檢測結(jié)果輸出。本發(fā)明的邊緣檢測方法，根據(jù)真正的邊緣點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在空間上相連續(xù)的特點(diǎn)，所確定出的閾值用于濾波的圖像邊緣點(diǎn)，減少了非邊緣像素的錯判以及減少了邊緣像素的丟失，準(zhǔn)確率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種基于小波變換的圖像邊緣檢測方法。

背景技術(shù)

圖像邊緣檢測技術(shù)是一種很重要的圖像處理技術(shù)，在圖像識別、圖像分割領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

基于小波變換的圖像邊緣檢測算法是其中一種邊緣檢測方法，目前的基于小波變換的圖像邊緣檢測算法極易受噪聲和偽邊緣的影響，對于這種情況傳統(tǒng)算法會再增加一個閾值處理，只有那些大于閾值的最大值才會被判定為邊緣，以此來濾除偽邊緣和噪聲的影響。

傳統(tǒng)算法使用閾值處理來濾除偽邊緣，但是同時帶來了新的問題，當(dāng)選取的閾值太大時會濾除太多的信息包括真正的邊緣信息，而當(dāng)選取的閾值太小則會留下偽邊緣，每一幅圖像情況都不一樣，這個閾值的準(zhǔn)確選取就是一個非常困難的過程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中基于小波變換的圖像邊緣檢測算法因閾值不合理導(dǎo)致準(zhǔn)確率低的技術(shù)問題，提出了一種改進(jìn)的基于小波變換的圖像邊緣檢測方法，可以解決上述問題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種基于小波變換的圖像邊緣檢測方法，包括以下步驟：

將圖像進(jìn)行小波變換，獲取各像素點(diǎn)的小波系數(shù)的模值；

將圖像劃分成若干個檢測區(qū)域，查找各檢測區(qū)域中的最大模值，該最大模值所對應(yīng)的像素點(diǎn)為準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)；

將圖像中所有準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行閾值過濾，保留模值不小于閾值k的準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)，為過濾準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)，過濾準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)的數(shù)量為n；

查找滿足連通性要求的所有過濾準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)，為邊緣像素點(diǎn)，所述邊緣像素點(diǎn)的數(shù)量為m；

閾值調(diào)節(jié)步驟，根據(jù)m和n調(diào)節(jié)閾值k的大小，返回將圖像中所有準(zhǔn)邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行閾值過濾步驟，直至滿足m和n的設(shè)定條件，保留最后一次獲取的邊緣像素點(diǎn)，作為圖像邊緣檢測結(jié)果輸出。

進(jìn)一步的，在將圖像進(jìn)行小波變換之前還包括獲取基函數(shù)，對圖像分別在x方向和y方向求偏導(dǎo)數(shù)，得到x方向和y方向的基函數(shù)Ψ¹(x,y)和Ψ²(x,y)，其中，x方向表示圖像的行方向，y方向表示圖像的列方向；

根據(jù)所獲取的基函數(shù)將圖像進(jìn)行小波變換。

進(jìn)一步的，

θ(x,y)為圖像在(x,y)處的灰度值。

進(jìn)一步的，將圖像進(jìn)行小波變換步驟中，獲取圖像分別在行方向的小波系數(shù)ω_x(x,y)和列方向的小波系數(shù)ω_y(x,y)，根據(jù)ω_x(x,y)和ω_y(x,y)計算小波系數(shù)的模值ω(x,y)。

進(jìn)一步的，小波系數(shù)的模值ω(x,y)的計算方法為：

進(jìn)一步的，閾值調(diào)節(jié)步驟中，計算連通比