基于改进Canny算子的煤矿井下物体图像边缘检测方法研究_尚长春

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（）ＣｏｍｕｔｅｒＥｎｉｎｅｅｒｉｎ＆Ｓｃｉｅｎｃｅ０１４，３６３计算机工程与科学２ｐｇｇ
１引言
随着煤矿信息化程度的不断提高，煤矿企业大视频识别的方法来提高生产都采用工业视频监控、比如皮带监控、井下救援机器的安全性与高效性，人视觉系统等等，无论哪种应用场合都需要对井下获得的图像进行进一步处理，在这些处理过程中提取物体的轮廓是进行物体识别的一个重要步骤。Ｃａｎｎｙ边缘检测算子是边缘检测算子中最常用的一种，也是公认的性能最优良的边缘检测算子。但是，煤矿井下光线差、照度低、粉尘又多，获得的图检测出的伪边缘比较多，断裂的部分像质量很差，也比较多。为了克服这些缺点，本文从三个方面对传统的Ｃａｎｎｙ算子进行改进。
）文章编号：１００７１３０Ｘ（２０１４０３０４９１０６－－－
基于改进Ｃａｎｎｙ算子的煤矿井下物体图像边缘检测方法研究
尚长春，马宏伟，安静宇
（）西安科技大学工程训练中心，陕西，西安７１００５４
wenku.baidu.com
＊
摘要：针对传统的Ｃ提出了一种改进的边缘ａｎｎｙ算子检测井下物体低强度边缘能力不足的问题，（）检测算法。该算法从以下三个方面进行改进：采用一种新的四阶偏微分方程的降噪算法对图像去噪，１进一步提高降噪效果，且在降噪过程中较好地保留图像细节，使井下物体更容易被检测。（采用自适应２）阈值的方法对图像边缘进行检测，实现了双阈值的自适应提取，能够较好地提取真实边缘。特别是在低对）比度图像的边缘提取上，此方法更具有优势。（基于模糊判决的理论，在传统的Ｃ３ａｎｎｙ算法的基础上提、出了一种有效的边缘连接方法。为了验证Ｃ分别用Ｐａｎｎｒｅｗｉｔｔ、Ｒｏｂｅｒｔ、Ｓｏｂｅｌｙ边缘检测算子的效果，传统的Ｃ结果表明，该方法在最大程度抑制噪声的同时，能检测ａｎｎｙ算子对井下图像进行边缘检测实验，为井下煤矿探测机器人图像辨识奠定了基础。到更多的低强度边缘，关键词：高斯拉普拉斯变换ＣａｎｎＯｔｓｕ算法；ｙ算子；中图分类号：ＴＰ３９１．４１：／．ｉｓｓｎ．１００７ｄｏｉ１０．３９６９１３０Ｘ．２０１４．０３．０２０－ｊ文献标志码：Ａ
：ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｓｈｏｒｔａｅｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣａｎｎａｌｏｒｉｔｈｍｉｎｄｅｔｅｃｔｉｎｔｈｅｌｏｗｉｎｔｅｎｓｉｔｇｙｇｇｙ，：（ｅｄｅｃａａｃｉｔｔｈｅｉｍｒｏｖｅｄｅｄｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｒｏｍｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｔｈｒｅｅａｓｅｃｔｓ１）ｇｐｙｐｇｇｐＵｓｉｎａｎｅｗｆｏｕｒｏｒｄｅｒａｒｔｉａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｕａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｆｏｒｉｍａｅｄｅｎｏｉｓ－－ｇｐｑｇｇ，ｒｅｓｅｒｖｅｉｎｔｃａｎｆｕｒｔｈｅｒｉｍｒｏｖｅｔｈｅｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔａｎｄｂｅｔｔｅｒｉｍａｅｄｅｔａｉｌｓｉｎｔｈｅｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃ－ｐｇｉｐｇ，）Ｕｔｉｏｎｒｏｃｅｓｓｓｏｔｈａｔｔｈｅｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｏｂｅｃｔｓａｒｅｍｏｒｅｅａｓｉｌｄｅｔｅｃｔｅｄ．（２ｓｉｎａｎａｄａｔｉｖｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｐｇｊｙｇｐ，，ｆｏｒｔｈｅｉｍａｅｅｄｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｈｅｍｅｔｈｏｄｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅａｄａｔｉｖｅｄｕａｌｔｈｒｅｓｈｏｌｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｗｈｉｃｈｍｅｔｈｏｄｇｇｐ，ｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｒｅａｌｅｄｅ．Ｅｓｅｃｉａｌｌｉｎｔｈｅｅｄｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｌｏｗｃｏｎｔｒａｓｔｉｍａｅｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｙｇｐｙｇｇ（），ｈａｓｍｏｒｅａｄｖａｎｔａｅｓ．３Ｕｓｉｎｔｈｅｔｈｅｏｒｏｆｆｕｚｚｄｅｃｉｓｉｏｎａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｅｄｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｒｏｇｇｇｙｐ－ｙ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣａｎｎａｌｏｒｉｔｈｍ．ＦｉｎａｌｌｉｎｏｒｄｅｒｔｏｖｅｒｉｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＣａｎｎｅｄｅｄｅｏｓｅｄ－ｙｇｙｙｙｇｐ，，，，ｔｅｃｔｉｏｎｏｅｒａｔｏｒＰｒｅｗｉｔｔＲｏｂｅｒｔＳｏｂｅｌａｎｄｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣａｎｎａｌｏｒｉｔｈｍｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｅｒｆｏｒｍｔｈｅｕｎ－ｐｙｇｐｄｅｒｒｏｕｎｄｉｍａｅｅｄｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｃａｎｄｅｔｅｃｔｍｏｒｅｌｏｗｉｎｔｅｎｓｉ－－ｇｇｇｔｅｄｅａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｔｈｅｎｏｉｓｅａｔｔｈｅｒｅａｔｅｓｔｄｅｒｅｅ．Ｉｔｉｖｅｓｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｒｏｂｏｔｉｍａｅｒｅｃｏｎｉ－ｙｇｇｇｇｇｇｔｉｏｎｉｎｃｏａｌｍｉｎｅ．：；ＫｅｗｏｒｄｓｃａｎｎｏｅｒａｔｏｒＯｔｓｕａｌｏｒｉｔｈｍ；ＧａｕｓｓＬａｌａｓｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｙｐｇｐｙ
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；收稿日期：修回日期：２０１３０１０７２０１３０５２１－－－－）基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０６７４０７５通信地址：７１００５４陕西省西安市西安科技大学工程训练中心：， ’ ， ’ ，ＡｄｄｒｅｓｓＥｎｉｎｅｅｒｉｎＴｒａｉｎｉｎＣｅｎｔｅｒＸｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏＸｉａｎ７１００５４，ＳｈａａｎｘｉＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａｇｇｇｙｇｙ
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Ｇｘ＋１，ｘ，－ｆ（＋ｆ（ｙ）ｙ）ｘ＝［））］／ｘ＋１，ｘ，２－ｆ（ｆ（ｙ＋１ｙ＋１
／Ｎ４３１２５８ＴＰＣ－ＩＳＳＮ１００７１３０Ｘ－
计算机工程与科学
ＣｏｍｕｔｅｒＥｎｉｎｅｅｒｉｎ＆Ｓｃｉｅｎｃｅｐｇｇ
第３６卷第３期２０１４年３月Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．３，Ｍａｒ．２０１４