[發明專利]一種基于softmax函數的圖像邊緣提取方法及系統

在審

• 申請號: 202011054310.3
• 申請日: 2020-09-26
• 公開（公告）號: CN112508979A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 向佐勇
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種基于softmax函數的圖像邊緣提取方法及系統，該方法包括：步驟1，讀取原始圖像A，獲得圖像的最大行數m及最大列數n；步驟2對位于圖像中間則進行如下3×3鄰域操作，進行如下的循環操作：其中A(i，j)為中心像素，Y_s為A(i，j)在當前3×3模塊中的8鄰域；步驟3得到初始的圖像邊緣V，對初始邊緣V進行二值化處理，高于閾值的賦值1，低于閾值的賦值0，得到二值化的黑白邊緣圖像；步驟4對二值邊緣圖像進行聯結像素數搜索，若聯結像素數小于閾值判斷為噪點，從邊緣圖中刪除；步驟5得到最終的圖像邊緣。本申請的技術方案能得到較清晰完整的邊緣。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及圖像邊緣提取方法及系統。

背景技術

在數字圖像處理技術中，邊緣的檢測與提取技術也是極為重要的組成部部分。同時在生物醫療、計算機視覺、機器學習、模式識別等諸多領域中，邊緣檢測都是一個重要的研究課題。

根據邊緣檢測方法的特點，可以將其大致分為兩類。一類是通過一階導數得到圖像的梯度，一階導數邊緣檢測方法包括Sobel算子、Prewitt算子、Roberts算子、Krisch算子等。第二類是利用二階導數求出零交叉點或極值的位置來確定邊緣，這種邊緣檢測器最常見的例子是Laplacian算子和Log算子。此外，還有引入了統計學、形態學、遺傳學、多尺度、模糊數學、神經網絡、量子力學等概念和技術來對邊緣檢測方法進行改進的研究。

在這諸多邊緣檢測方法中，1986年Canny提出的邊緣檢測方法是目前理論上相對最完善的一種邊緣檢測方法。

常見的一階微分算子有Sobel算子、Prewitt算子、Roberts算子、Krisch算子等。這些一階微分算子都是通過給定模板來近似計算圖像各像素點梯度，主要區別也是在于模板的不同。

使用一階微分算子的優點就是計算比較簡單，缺點則是對噪聲敏感，邊緣檢測的結果易受噪聲的影響，尤其是脈沖噪聲。

發明內容

本申請提供了基于高斯函數的圖像圖像邊緣提取方法及系統，以得到圖像較清晰完整的邊緣，而且具備良好的抗噪能力。

類似于一階微分算子，本方法也采用模板來求初步的圖像邊緣，但模板的系數是自適應的，不是固定的，在3x3模塊中：

其中X為中間像素，Y_i為X的8個鄰域，δ²的為當前3X3塊中的像素方差。

在得到初步邊緣后，對低于閾值的像素點置零，高于閾值置1，得到黑白的邊緣圖V。

最后對得到的二值化邊緣圖V實施bwareaopen(V，erse_size)，主要是擦除孤立點和過于零碎的線條，得到最終的圖像邊緣

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為待提取邊緣的原圖，圖2為應用本申請系統所提取到的邊緣圖；

具體實施方式

如在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語，故應解釋成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的誤差范圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差范圍內解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。說明書后續描述為實施本發明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本發明的一般原則為目的，并非用以限定本發明的范圍。本發明的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。