基于改进Sobel算子的红外图像边缘提取算法

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・图像与信号处理・
基于改进Ｓｏｂｅｌ算子的红外图像边缘提取算法
夏清，张振鑫，王婷婷，王亚云，石娟娟
（１．中国矿业大学（北京）土地复垦与生态重建研究所，北京１０００８３；２．中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京１０００８３）
像的边缘，弥３１、Ｓｏｂｅｌ算子的不足及提高了Ｓｏｂｅｌ算子边缘检测的性能，计算简单，具有良好的检测精度，而且得到的边缘较细，极大的改善了图像边缘提取的效果。
关键词：图像处理；边缘检测；改进的Ｓｏｂｅｌ算子；热红外图像
摘要：针对红外热像仪采集的图像边缘信息模糊，图像显示多样性，边缘信息难提取的特点，提出了一种基于Ｓｏｂｅｌ算子梯度相乘的边缘提取算法。该算法首先对红外热像仪图像进行待识别目标的高温区域提取，然后分别利用增加了６个方向模板的Ｓｏｂｅｌ算子和Ｒｏｂｅａｓ算子对图像进行边缘提取，再将得到的两幅梯度幅值图像进行梯度相乘，最终得到边缘提取图像。最后，用ＭＡＴＬＡＢ对图像进行了仿真，仿真结果表明，该算法能够快速有效地提取红外热像仪图
中图分类号：ＴＰ７５１．１文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ５０７８．２０１３．１０．１７
Ｅｄｇｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍａｌｉｍａｇｅｂａｓｅｄｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄｓｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒ
ＸＩＡＱｉｎｇ一，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎ — ｘｉｎ，ＷＡＮＧＴｉｎｇ．ｒｉｎｇ，ＷＡＮＧＹａ — ｙｕｎ，ＳＨＩＪｕａｎ－ｊｕａｎ
（１．ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｉｎｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｌａｎｄＲｅｃｌａｍａｔｉｏｎｎｄａＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｃｏｓｔｎｒｕｃｉｔｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１（１１３８３，Ｃｈｉｎａ；２ＣｉｎｈａＵｉｎｖｅｓｒｉｔｙｏｆＭｉｉｎｎｇｎｄａＴｅｃｎｏｈｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＳｕｒｖｅｙｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｉｈｎａ）
第４３卷第１０期２０ பைடு நூலகம் ３年１０月
激光与红外
ＬＡＳＥＲ＆ＩＮＦＲＡＲＥＤ
Ｖｏ１．４３，Ｎｏ．１０Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１３
文章编号：１００１ — ５０７８（２０１３）１０ — １１５８－０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｏｆｔｅｎｈａｓｔｈｅｄｒａｗｂａｃｋｓｏｆｆｕｚｚｙｅｄｇｅ，ｔｈｅｉｍａｇｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｄｉｉｃｆｕｌｔｙｔｏｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｅｄｇｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｅｄｇｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｌｇｏｉｔｒｈｍｂａｓｅｄｏｎＳｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒｇｒａｄｉｅｎｔｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅｔａｒｇｅｔｔｏｂｅｉｄｅｎｔｉｉｆｅｄｉｓｅｘｔｒａｃｔｅｄ；ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ＳｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒａｄｄｅｄｓｉｘｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｔｅｍｐｌａｔｅｓａｎｄＲｏｂｅｒｔｓｏｐｅｒａｔｏｒａｒｅｕｓｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔｉｍａｇｅｅｄｇｅ；ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｗｏｇｒａｄｉｅｎｔｍａｇｎｉｔｕｄｅｉｍａｇｅｓａｒｅｍｕｌｔｉｐｌｉｅｄ；ｆｏｕｒｔｈｌｙ，ｅｄｇｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｉｍａｇｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．ＭＡＴＬＡＢｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｉｍａｇｅ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅ — ｓｕｈｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｒａｐｉｄｌｙａｎｄｅｉｃｆｉｅｎｔｌｙｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｅｄｇｅｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍａｌｉｍａｇｅ，ｍａｋｅｕｐｔｈｅｄｅｔｆ — ｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆＳｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｓｉｍｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｈＪｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｓｈａｒｐｅｄｇｅ．Ｉｔｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｆｏｒｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｅｄｇｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄＳｏｂｅｌｏｐｅｒａｔｏｒ；ｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍａｌｉｍａｇｅ