一种亚像素边缘检测方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109741356A(43)申请公布日2019.05.10(21)申请号201910022556.3(22)申请日2019.01.10(71)申请人哈尔滨工业大学(深圳)地址518000广东省深圳市南山区留仙大道2056号西丽深圳大学城(72)发明人吴晓军苏益沛李鹏辉(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人杜阳阳(51)Int.Cl.G06T7/13(2017.01)权利要求书3页说明书16页附图6页(54)发明名称一种亚像素边缘检测方法及系统(57)摘要本发明公开一种亚像素边缘检测方法及系统，所述方法先根据所述原始图像确定梯度图像，根据所述梯度图像确定多个种子点对，其次以各种子点对对应的像素轨迹为单位提取边缘，然后根据各所述种子点对对应的像素轨迹，确定原始图像的像素边缘轮廓；最后利用样条插值法或高斯曲线拟合法或Steger法，根据原始图像的像素边缘轮廓确定原始图像的亚像素边缘轮廓；本发明采用跟踪思想实现了轮廓跟踪，相比于传统以滑窗方式逐像素边缘轮廓检测，更好地保持了轮廓本身的完整性。CN109741356ACN109741356A权利要求书1/3页1.一种亚像素边缘检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取原始图像；根据所述原始图像确定梯度图像；根据所述梯度图像确定多个种子点对；所述种子点对包括第一初始种子点和第二初始种子点；确定各种子点对对应的像素轨迹；根据各所述种子点对对应的像素轨迹，确定原始图像的像素边缘轮廓；利用样条插值法或高斯曲线拟合法或Steger法，根据所述原始图像的像素边缘轮廓确定原始图像的亚像素边缘轮廓。2.根据权利要求1所述亚像素边缘检测方法，其特征在于，所述确定各种子点对对应的像素轨迹，具体步骤为：获取历史边缘点分布情况；根据所述历史边缘点分布情况在种子点对处确定待选区域；根据所述待选区域确定r级候选区域，其中，r为大于等于2的整数；确定边缘宽度系数；在各级候选区域内筛选梯度强度最大的k个点作为候选点；确定各同级候选点的自相关系数；确定不同级候选点的互相关系数；根据所述边缘宽度系数、所述自相关系数和所述互相关系数确定边缘向量；按照方向最近原则，根据所述边缘向量确定所述种子点对对应的像素轨迹。3.根据权利要求2所述亚像素边缘检测方法，其特征在于，所述按照方向最近原则，根据所述边缘向量确定所述种子点对对应的像素轨迹，具体包括：根据所述边缘向量确定边缘向量值；判断所述边缘向量值是否大于第二设定值，获得第二判断结果；如果所述第二判断结果表示为所述边缘向量值大于第二设定值时，则在第一级候选区域内选取与边缘向量方向夹角最小的候选点作为第一新边缘点，同时在第二级候选区域内选取与边缘向量方向夹角最小的候选点作为第二新边缘点；如果所述第二判断结果表示为所述边缘向量值小于等于第二设定值时，则在第一级候选区域内选取与边缘向量方向夹角最小的候选点作为第一新边缘点；判断所述第一新边缘点或第二新边缘点是否满足终止条件，获得第三判断结果；如果所述第三判断结果表示为所述第一新边缘点或第二新边缘点满足终止条件，则提取所述种子点对对应的像素轨迹；如果所述第三判断结果表示为所述第一新边缘点或第二新边缘点不满足终止条件，则记录所述第一新边缘点和第二新边缘点的位置，并将第一新边缘点作为种子点对的第一初始种子点，将第二新边缘点作为种子点对的第二初始种子点，返回步骤“根据所述历史边缘点分布情况在种子点对处确定待选区域”，直到满足终止条件为止。4.根据权利要求2所述亚像素边缘检测方法，其特征在于，所述按照方向最近原则，根据所述边缘向量确定所述种子点对对应的像素轨迹，具体包括：在第一级候选区域内选取与边缘向量方向夹角最小的候选点作为新边缘点；判断所述新边缘点是否满足终止条件，获得第四判断结果；如果所述第四判断结果表2CN109741356A权利要求书2/3页示为所述新边缘点满足终止条件，则提取所述种子点对对应的像素轨迹；如果所述第四判断结果表示为所述新边缘点不满足终止条件，则记录新边缘点的位置，并将第二初始种子点作为种子点对的第一初始种子点，将所述新边缘点作为种子点对的第二初始种子点，返回步骤“根据所述历史边缘点分布情况在种子点对处确定待选区域”，直到满足终止条件为止。5.一种亚像素边缘检测系统，其特征在于，所述系统包括：第一获取模块，用于获取原始图像；第一梯度图像确定模块，用于根据所述原始图像确定梯度图像；第一种子点对确定模块，用于根据所述梯度图像确定多个种子点对；所述种子点对包括第一初始种子点和第二初始种子点；像素轨迹确定模块，用于确定各种子点对对应的像素轨迹；像素边缘轮廓确定模块，用于根据各所述种子点对对应的像素轨迹，确定原始图像的像素边缘轮廓；第一亚像素边