基于改进Canny算子的打火机抓取点定位
电子技术应用
裴庄，俞洋
（江苏理工学院 电气信息工程学院，江苏 常州 213001）
摘要：在工业上，轮廓信息提取有利于后期工件的定位精度，轮廓信息提取的效果直接影响模板匹配的准确度。打火机机壳为透明工件，传统Canny算子难以准确提取轮廓信息，且存在模糊边缘、梯度信息较少、人为设置双阈值适用性低等问题。针对实际工业应用及传统算法问题，改进传统算子。采用自适应中值滤波代替高斯滤波，增加Sobel算子45o、135o方向模板，线性插值进行非极大值抑制，采用最大类间差方法迭代计算双阈值。将改进算子应用工件定位中，实验结果表明，改进算法可以较好地提取打火机轮廓信息抑制伪边缘，并可提高匹配定位精度。
中图分类号：TP391.41
文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223235
中文引用格式：裴庄，俞洋. 基于改进Canny算子的打火机抓取点定位[J]. 电子技术应用，2023，49(6)：69-73.
英文引用格式：Pei Zhuang，Yu Yang. Contour extraction based on histogram equalization and Canny operator[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(6)：69-73.
文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223235
中文引用格式：裴庄，俞洋. 基于改进Canny算子的打火机抓取点定位[J]. 电子技术应用，2023，49(6)：69-73.
英文引用格式：Pei Zhuang，Yu Yang. Contour extraction based on histogram equalization and Canny operator[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(6)：69-73.
Contour extraction based on histogram equalization and Canny operator
Pei Zhuang，Yu Yang
(School of Electric Information Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China)
Abstract：In industry, image contour information extraction is beneficial to the positioning of the workpiece in the later stage, and the effect of contour information extraction directly affects the accuracy of template matching. The gradient information of traditional Canny operator is less, and the applicability of setting double threshold value artificially is low. In this paper, adaptive median filter is used instead of Gaussian filter. Sobel operator 45°, 135° direction templates are added. The double threshold is calculated iteratively by using the maximum difference between classes. The results of workpiece show that the improved algorithm can extract lighter contour information more accurately and suppress false edges, and can improve the matching positiong accuracy.
Key words :Canny；linear interpolation；adaptive median filtering；maximum variance between classes；template matching
0 引言
轮廓提取技术是重要的图像处理方法，已广泛用应用于工业、医学等领域中。轮廓提取的传统的算法有经典的Robert算子、Prewitt算子、Kirsch算子和Canny算子，这些算子皆通过微分局部极值来检测图像的边缘。其中Canny算子相对于其他几种算子具有较优的检测效果。但传统的Canny算子在椒盐环境下以及算法的适用性上存在着一定的问题。近年来，许多学者针对 Canny算子存在的问题进行了改进。文献[5]提取用中值滤波器代替高斯滤波器，减少了一定的运算量，但是对于密集度不同的椒盐噪声的处理效果不佳；文献[6]采用自适应中值-高斯滤波器代替高斯滤波器，引入Ostu算法计算图像双阈值，提高了边缘检测的效果，但是算法计算复杂度较为繁琐，算法的执行效率较低；文献[7]拓宽模板尺寸，增设了Sobel算子的45o和135o方向模板，一定程度上增加了抗噪性，但是未很好利用45o、135o方向数据提取边缘信息；文献[8]采用小波变换和自适应中值滤波代替高斯滤波，提高算法的噪声抑制、检测精度，但算法的复杂程度加大，时间较长。
针对上述问题以及传统Canny算子的局限性，本文提出通过改进的自适应中值滤波代替原算法高斯滤波增强算子的抗噪能力；增设Sobel算子的模板，提高对于斜对角方向的边缘信息敏感度；在非极大值抑制过程中采用线性插值法，提高边缘细节的完整度；在双阈值上采用最大类间方差求得图像高低阈值，提高算法的适用性。
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作者信息：
裴庄，俞洋
（江苏理工学院 电气信息工程学院，江苏 常州 213001）
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