基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102521804A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102521804A(43)申请公布日2012.06.27(21)申请号201110390726.7(22)申请日2011.11.30(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历城区山大南路27号(72)发明人杨明强陈雷(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张勇(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法，该方法的过程为：(1)对原始图像加入噪声并选取矩形窗口；(2)基于多级中值滤波的算法，将此矩形窗口分割为4个子窗口，分别表示四个不同方向的一维窗口，其中窗口的走向选择更加充分地利用了方向上的相关性信息；(3)选取模板大小，对于上述4个滤波子窗口，分别取相应窗口像素的中值；(4)初步定义窗口改进后的图像输出结果，并得到图像边缘的初始边缘轮廓；(5)根据所处理图像的特征，选取合适的参数和阈值，产生最终的目标边缘检测图像。本发明不仅较好地抑制了噪声，而且有效地检测出了图像的边缘，表现出了良好的效果，可用于图像处理、计算机视觉、工业自动化检测。CN102584ACN102521804A权利要求书1/2页1.一种基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法，其特征在于，该方法的实现步骤如下：步骤一：令x(m，n)表示混有噪声的原始图像在像素点(m，n)处的灰度值，首先取矩形窗口；步骤二：然后将此矩形窗口分割为4个子窗口W1、W2、W3、W4；步骤三：令Z1(m，n)、Z2(m，n)、Z3(m，n)、Z4(m，n)分别为4个滤波子窗口W1、W2、W3、W4的中值；步骤四：令Umin(m，n)，Umax(m，n)分别表示4个中值Z1(m，n)、Z2(m，n)、Z3(m，n)、Z4(m，n)的最大值和最小值，定义输出y(m，n)为Umin(m，n)，Umax(m，n)和x(m，n)的中值：步骤五：令ym(m，n)表示子窗口像素点灰度的平均值，则输出的结果Z(m，n)定义为y(m，n)与ym(m，n)差的绝对值：步骤六：然后对输出结果设定合适的阈值，则最终产生本发明边缘检测算法图像。2.如权利要求1所述的基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法，其特征是，所述的步骤一，令x(m，n)表示混有噪声的原始图像在像素点(m，n)处的灰度值，首先取矩形窗口，其中窗口大小为L＝2N+1，其中N为不小于零的整数；具体我们取N＝2，选取5*5的窗口模板，即这是本发明方法的预处理。3.如权利要求1所述的基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法，其特征是，所述的步骤二，将此矩形窗口分割为4个子窗口W1、W2、W3、W4，具体方法为：设当前像素点为x(m-i，n-j)，-N≤i，j≤N，那么其4个子窗口定义为：W1＝{x(m-2，n-1)，x(m-1，n-1)，x(m，n)，x(m+1，n+1)，x(m+2，n+1)}W2＝{x(m-1，n-2)，x(m-1，n-1)，x(m，n)，x(m+1，n+1)，x(m+1，n+2)}W3＝{x(m-2，n-1)，x(m-1，n+1)，x(m，n)，x(m+1，n-1)，x(m+2，n-1)}W4＝{x(m-1，n+2)，x(m-1，n+1)，x(m，n)，x(m+1，n-1)，x(m+1，n-2)}显然，四个窗口分别表示四个不同方向的一维窗口。4.如权利要求1所述的基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法，其特征是，所述的步骤三，令Z1(m，n)、Z2(m，n)、Z3(m，n)、Z4(m，n)分别为4个滤波子窗口W1、W2、W3、W4的中值，即Zk(m，n)＝med{x(i，j)∈Wk(m，n)}，k＝1，2，3，4；这里med(·)表示中值操作符。5.如权利要求1所述的基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法，其特征是，所述的步骤四，令Umin(m，n)，Umax(m，n)分别表示4个中值Z1(m，n)、Z2(m，n)、Z3(m，n)、Z4(m，n)的最大值和最小值，具体公式为Umin(m，n)＝min[Z1(m，n)，Z2(m，n)，Z3(m，n)，Z4(m，n)]Umax(m，n)＝max[Z1(m，n)，Z2(m，n)，Z3(m，n)，Z4(m，n)])定义输出y(m，n)为：y(m，n)＝med[Umin(m，n)，Umax(m，n)，x(m，n)]。6.如权利要求1所述的基于窗口改进的多级中值滤波的图像边缘检测方法，其特征是，所述的步骤五，令ym(m，