[发明专利]背光图像微米级边缘检测方法

权利要求书

1.背光图像微米级边缘检测方法，其特征在于包括以下步骤：

1)结合点扩散函数和单边阶跃模型，构建背光图像阶跃边缘法平面截线正态分布函数模型；

背光源边缘检测图像的前景和背景为常量P₁、P₂，背景与前景的灰度差为

g＝P₂-P₁

灰度曲面过边缘法平面的截线为正态分布函数(高斯积分)曲线：

则

式中:

R——理论边界坐标

σ——高斯分布方差

t——边缘法向坐标

μ——高斯分布期望

图像边缘点过曲线的中心点在图像平面的投影，或t-μ＝0；

2)过渡带离散点曲面拟合求解

μ，σ沿边缘线S方向在邻域内呈线性变化

μ_s＝μ₀+k_s (1)

σ_s＝σ₀+l_s (2)

由

查标准正态分布表得到

将(1)、(2)式代入，得

t-μ₀-k_s＝a(σ₀+l_s)

用最小二乘法求取拟合曲面四个系数μ₀，σ₀，k，l，使

趋于最小，使

得

其中，表示平均值；

3)分段提取边缘曲面亚像素边缘

在图像平面内建立边缘曲线活动坐标系；以像素级别的粗边界曲线方向为活动坐标系的一个坐标，以曲线弧长作为其坐标值；以粗边界曲线的法线方向为活动坐标系的另一个坐标，以点到曲线的法向距离作为其坐标值；以计算点为中心选取曲面拟合区域；在边缘法线方向上，区域包含边缘过渡区和前景与背景图像部分；将选取区域内点的图像坐标转换为边缘曲线的活动坐标，得到t_i、s_i及相应的灰度值p_i；根据p_i/g查标准正态分布表，得到a_i；求得 μ₀，即边缘到粗边界曲线的法向距离，得到精确的边缘曲线。

2.根据权利要求1所述背光图像微米级边缘检测方法，其特征在于还包括步骤4)背光源检测图像边缘时，图像边缘清晰，边缘过渡带窄，将μ，σ在邻域内作为常量，即

μ_s＝μ₀ (4)

σ_s＝σ₀ (5)

简化计算

3.根据权利要求1所述背光图像微米级边缘检测方法，其特征在于所述步骤3)选取区域为背光图像边缘过渡带宽度的10至20倍。

4.根据权利要求2所述背光图像微米级边缘检测方法，其特征在于所述步骤4)边缘过渡带为3-4个像素。