一种基于Canny边缘检测与主动轮廓模型的水边线提取方法

摘要

本发明涉及一种基于Canny边缘检测与主动轮廓模型的水边线提取方法，属于图像处理技术领域。本发明根据GAC模型和边缘检测算子提取的特点，将Canny边缘检测结果融入到GAC模型重构边界停止函数中，相对于传统GAC模型，此方法可靠性强，即使对水边线的弱边缘和水边线严重凹陷处也能得到比较理想的提取效果；精度高，继承了Canny边缘检测高精度的特点；效率高，提高了曲线演变速度，较传统GAC模型提取的效率有所提高。

主权项

1.一种基于Canny边缘检测与主动轮廓模型的水边线提取方法，其特征在于，该水边线提取方法的步骤如下：1）对采集到的遥感影像进行平滑处理，记平滑所得的处理域为U；2）对平滑后的处理域U进行Canny边缘检测，记检测后的结果为e；3）建立GAC模型，选取初始水域轮廓C₀并对水平集函数初始化，其中c₀为大于0的常数；4）将原始影像I带入高斯平滑处理公式中，其中G_σ表示标准差为σ的高斯核，为梯度算子；5）根据计算结果K和检测结果e构建新的边界停止函数$g_c=\left\{\begin{array}{ccc}\frac{1}{1+{\left|K\right|}^P}& \mathrm{if}& e(i,j)=0\\ 0& \mathrm{if}& e(i,j)=1\end{array}\right.,$其中I(i,j)表示I中第i行第j列的像元灰度值，p为大于1的常数，e表示Canny算子检测的结果，e(i,j)=1表示此点为边界点，那么e(i,j)=0表示此点为非边界点；6）根据计算得到的边界停止函数，建立演化水平集方程：其中，为梯度算子，div为散度算子，为初始化水平集函数，且为常数，g_c为边界停止函数，μ、λ和α为常系数，且α<0时曲线向外法方向演变，α>0时曲线向内法方向演变；7）据步骤6）中的演化水平集方程对待测图像进行演变，直至该图像轮廓不再发生变化。