一种改进的Canny边缘检测算法
时间:2025-07-09
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第28卷第12期2007年12月
东北大学学报(自然科学版)
JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)
V01.28,No.12Dee.2007
一种改进的Canny边缘检测算法
吕哲1,王福利1一。常玉清1,2
(1.东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室。辽宁沈阳110004t
2.东北大学信息科学与工程学院。辽宁沈阳uo004)
摘
要:图像中部分低强度边缘在梯度幅值特性上与噪声点十分相似,因此,传统Canny边缘检测算法
在采用基于梯度幅值的双阈值法检测和连接边缘时,尽管抑制了噪声,但同时也损坏了部分低强度边缘.针对这一问题,提出了一种改进的Canny边缘检测算法,采用新的基于梯度方向的检测和连接方法取代了传统的双阈值法,充分利用了边缘点和噪声点在梯度方向特性上的差异。在抑制噪声的同时,有效保护了低强度边缘细节,具有优于传统Canny算法的性能.仿真研究也证明了该算法的有效性.关键词:Canny边缘检测;梯度幅值;梯度方向;噪声抑制;细节保护中图分类号:TP242
文献标识码:A
文章编号:1005.3026(2007)12.1681.04
AnImprovedCannyAlgorithmforEdgeDetection
gOZhel。WANGFu—lil--,CHANG
Shenyang
Yu.qin91 2
ofAutomationofProcessIndustry,MinistryofEducation,NortheasternUniversity。(1.KeyLaboratoryIntegrated
110004,China;2.SchoolofInformationScience&Engineering,NortheasternUniversity。Shenyang
110004,China.Cc盯圈x舯dent:LOZhe,E-mail:lvzhe.neu@gnmil.oofn)
Abstract:Becauseofthehighsimilaritybetween
thegradientmagnitudesoflow-contrast
on
edge
andnoise,theconventionalCannyalgorithmfordetection,whichisbased
tO
thedouble-threshold
detectandconnectedges,damagespartly
Canny
thelow-contrast
edgethoughitsuppressesnoise.An
impmved
theedge
algorithm
isthereforeproposedinsteadofthedouble-thresholdone,which
detectsand
between
andthenoise。80硒tOprotectefficientlythedetailsofalllow-contrastedgeswiththe
theedgesinaccordancetOthedifferenceofthegradientdirection
ore.
connects
noisesuppressedsimultaneously。ThenewapproachisthussuperiortOtheconventionalSimulationtestshaveverifiedtheeffectivenessoftheimprovedCannyalgorithmfor
detection.
Keywords:C启mnyedgedetection;gradientmagnitude;gradient
edge
direction;noise
suppression;
detailprotection
边缘是图像最基本的特征之一,边缘检测的效果将直接影响到图像的分析、识别及理解.因此,边缘检测已经成为图像处理领域中一个十分重要的环节,有着广泛的应用…1.传统的边缘检测算法包括Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算
微分运算对噪声往往比较敏感,抗干扰性能差,边
缘不够精细,因此,在实际应用中受到了限制.
为了进一步提高边缘检测算法的性能,Canny于1986年提出了边缘检测算子应满足的
最优准则【6-8J:信噪比准则、定位精度准则及单
边缘响应准则,并由此推导出了Canny最佳边缘检测算法.Canny算法首先应用高斯滤波器平滑
子等一阶微分算子以及Laplacian算子、LOG算