一种基于复合二阶分数阶次信号处理的边缘检测方法

摘要

边缘检测是模式识别领域的传统问题。本发明提出了一种基于复合二阶分数阶次信号处理的边缘检测方法，该方法为对图像中所有的目标像素点利用分数阶次信号处理进行梯度运算以求边缘的新算法，包括：对任意图像生成灰度矩阵，分别对该矩阵中各像素点，应用检测算子进行梯度运算，得到各像素点的梯度幅值，通过得到的零交叉图像确定边缘位置，若目标像素点的梯度幅值高于阈值时，则确定该目标像素点为边缘点。本发明省去了对图像进行平滑滤波预处理，利用基于分数阶次信号处理的新颖复合求导算法进行梯度运算，该算法中的分数积分抑制了分数微分过程引入的干扰，具有信噪比良好，边缘定位准确，能够良好抑制虚假边缘的特点。该算法能应用于自动目标识别等领域。

主权项

一种基于复合二阶分数阶次信号处理的边缘检测方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：步骤一：读取图像，将彩色图像转换为灰度图像；步骤二：对目标像素点利用复合二阶分数阶次检测算子进行梯度运算，得到各像素点的梯度幅值；步骤三：检测和连接边缘；复合二阶分数阶次检测算子是先利用卷积计算反向分数β阶次积分，将积分结果翻转，即1/(s*)β，再利用卷积计算正向分数α阶次微分，即sα，最后将两个卷积过程组合而成的复合二阶导数，即sα/(s*)β，其中0＜α＜2且0＜β＜α＜2，α+β＝2，Laplace变换表示为s，s*代表s的共轭复数。