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《Zernike亞像素圖像矩邊緣檢測算子方向角模型研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、16傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第2期Zernike亞像素圖像矩邊緣檢測算子方向角模型研究姜邁,梁煒,張曉玲,李世明(中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽110016)摘要:基于Zernike圖像矩的理想邊緣模型,深人研究了方向角模型與亞像素判據(jù)間的關(guān)系。利用Zernike矩定義及其旋轉(zhuǎn)不變特性,提出一種新的基于4階方向角的Zernike矩亞像素邊緣檢測算子。為了提高邊緣算子定位速度,首先基于9x9尺寸模板對(duì)Zernike圖像矩0—4階正交復(fù)數(shù)多項(xiàng)式進(jìn)行了計(jì)算,推導(dǎo)出
2、基于4階方向角的邊緣檢測算子參數(shù)模型。最后將邊緣算子應(yīng)用在理想圖像與實(shí)際圖像上,檢測結(jié)果表明:相比于傳統(tǒng)的Zernike矩算子,基于4階方向角的邊緣檢測算子具有更高的檢測精度。關(guān)鍵詞:Zernike矩;亞像素;正交復(fù)數(shù)多項(xiàng)式;4階方向角中圖分類號(hào):TP391.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-9787(2013)02-0016--04Researchonsub-pixelZernikemomentsedgedetectingoperatorbasedondirectionanglemodelJIANGMai,LIANGWei,ZHANGXiao—ling,LIShi—
3、ming(LabofIndustryControlNetworksandSystems,ShenyangInstituteofAutomation,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China)Abstract:BasedOilZernikeimagemomentsedgemodel,relationshipbetweendirectionanglemodelandsub—pixelcriterionisstudieddeeply.AnewedgedetectingoperatormethodbasedOil4-orderd
4、irectionangleisproposed,byusingZernikemomentsdefinitionanditsrotationinvariance.Inordertoimprovepositioningspeedofedgeoperator,theo~hogonalcomplexpolynomialiscomputedfrom0to4ordersoftheZernikemomentsbasedon9X9mask,theedgedetectingoperatorparametermodelisdeduced.Finally,edgeoperatorisappl
5、iedtoidealimageandrealimage,testresultsshowthattheedgedetectingoperatorbasedon4-orderdirectionanglehashigherdetectingprecisioncomparedwithtraditionalmethod.Keywords:Zernikemoments;sub—pixel;orthogonalcomplexpolynomial;4-orderdirectionangle0引言出一種基于4階方向角模型計(jì)算像素點(diǎn)方向角參數(shù)的新方傳統(tǒng)的邊緣檢測方法(例如:Sobel算子、
6、LOG算子、法,通過與常規(guī)Zernike矩算子的定位精度比較討論,驗(yàn)證Canny算子等)對(duì)圖像邊緣的定位只能達(dá)到像素級(jí),由于測了該方法的可行性。量系統(tǒng)對(duì)精度的要求越來越高,因此,有必要對(duì)亞像素邊緣1Zenike亞像素圖像矩邊緣檢測原理檢測與定位技術(shù)進(jìn)行研究?。Hueckel首先提出了亞像素圖像的n階m次Zernike矩定義為邊緣檢測的概念,亞像素邊緣的定位可以突破物理分辨率z,(r,o)vL(rdrdO的限制,同時(shí)也降低了工業(yè)應(yīng)用中要求精度所需要的計(jì)算代價(jià)。按照數(shù)學(xué)模型分類,現(xiàn)有的亞像素級(jí)精度邊緣檢測=f/(r,O)nr)e-JmardrdO.(1)技術(shù)可以分為三大類,
7、即擬合法、插值法和矩方法,其中,矩其中,n為正整數(shù)或0;m為正負(fù)整數(shù),且滿足n—Iml方法是亞像素邊緣檢測算子中應(yīng)用最廣泛的方法,而且由為偶數(shù)和Imf≤n的條件限制;r為單位采樣圓的原點(diǎn)到點(diǎn)于圖像矩是基于積分運(yùn)算的方法,所以,同其他基于微分運(yùn)算的邊緣檢測算子相比矩邊緣檢測算法具有更好的抗噪能(,Y)的矢量長度,r=+,-1<,Y