改进的自适应阈值Canny边缘检测

第36卷第11期 光电工程 Vol.36, No.11 2009年11月 Opto-Electronic Engineering Nov, 2009 文章编号：1003-501X(2009)11-0106-06

改进的自适应阈值Canny边缘检测

雒 涛1, 2，郑喜凤1，丁铁夫1

( 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；

2. 中国科学院研究生部，北京 100039 )

摘要：针对传统Canny边缘检测算法的阈值需要人为设定的缺陷，本文提出了一种新的自适应改进方法。该方法

根据梯度直方图信息，提出梯度差分直方图的概念，同时，对图像进行自适应分类处理，使得算法不仅不需要人

工设定阈值参数，而且还能有效地避免Canny算法在边缘寻找中的断边和虚假边缘现象。对边缘信息丰富程度不

同的灰度图和彩色图像运用该方法寻找边缘的实验结果表明，对于在目标与背景交界处的多数像素梯度幅值较大

的图片，该算法具有边缘检测能力强、自适应能力强的优点。

关键词：Canny算法；自适应；边缘检测；图像处理

中图分类号：TN247；TP391 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2009.11.022

Improved Self-adaptive Threshold Canny Edge Detection

LUO Tao1, 2，ZHENG Xi-feng1，DING Tie-fu1

( 1. Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics,

Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China;

2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China )

Abstract: The two thresholds of classical Canny operator need to be set manually, which limits the application of this algorithm. Therefore, many researches about how to choose threshold adaptively are done to solve this problem. Based on the gradient histogram, a method of threshold-adaptable edge detection is proposed. This method is on the basis of gradient histogram difference diagram with adaptive image classification techniques. It not only automatically sets the two thresholds, but also avoids disconnected or false edges in detection. Experiments prove that the method is threshold-adaptive and advantageous for edge detection in color image whose pixels of larger gradient amplitude are mainly located in the edge between the target and background.

Key words: Canny operator; threshold-adaptive; edge detection; image process

0 引 言

边缘是重要的图像特征。因此，边缘检测是图像处理与分析的基础性课题，受到人们广泛而深入的研究。传统边缘的检测算子，如Robert、Prewitt、Kirsch、Sobel、LoG、Canny等，本身存在种种不足，在许多情况下无法达到很好的检测效果。近年来，在传统方法的基础上，相继发展出了一批新的边缘检测方法，如曲面拟合法、基于自适应平滑滤波法、小波变换法等。尽管如此，Canny算子由于具有较好的信噪比和检测精度，仍然在图象处理领域得到广泛应用。

利用Canny算子进行边缘检测时，需要人为确定高、低阈值的参数，而且不同的阈值对边缘检测的结果影响很大。但是，在实际情况中，不同图像取得最佳边缘检测效果的阈值各不相同。如果简单地使用传

收稿日期：2009-05-12；收到修改稿日期：2009-07-14

基金项目：中国科学院东北振兴科技行动计划重点项目(DBZX-2-017)；吉林省信息产业发展专项资金项目

作者简介：雒涛(1982-)，男(汉族)，山东济南人。博士研究生，主要研究图像处理与视频压缩。E-mail: luotaomao@163.com。

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