[发明专利]一种Robert边缘检测膜计算系统及方法

说明书

本发明公开了一种Robert边缘检测膜计算系统及方法，该系统包括3个膜，采用膜计算系统结构，设计了基于膜计算系统的Robert边缘检测执行框架，利用膜计算系统在线性时间内能产生指数增长空间的特性，不管图像分辨率如何增加，所需的计算复杂度为O(1)。其核心优势在于充分利用酶数值膜系统的并行性、酶变量对算法逻辑的可控性、酶数值膜系统以数值变量为处理对象。

技术领域

本发明属于Robert边缘检测技术领域，具体地说，涉及一种Robert边缘检测膜计算系统及方法。

背景技术

在现有PC串行计算模式下，对一幅n×n的图像，用Robert边缘检测算子检测边缘时，计算复杂度随图像分辨率的增加呈平方阶次增加。

Robert边缘检测原理如下：以水平与垂直方向梯度算子计算对角线方向相邻像素之差，以近似代替梯度幅度，通过梯度幅度和设定的阈值大小确定图像边缘。

水平与垂直方向梯度算子分别如下。

对图像I，假定大小为n×n，边缘检测后的图象为edg，传统的Robert边缘检测过程如下：

(1)先利用水平梯度算子计算水平梯度fx；

(2)利用垂直梯度算子计算垂直梯度fy；

(3)计算总体梯度

(4)设定阈值θ，若g(i，j)＞θ，edg(i，j)＝1，反之edg(i，j)＝0；

算法执行流程如下：

该算法中所有语句的频度之和(即算法的时间耗费)为：T(n)＝6n²+n。算法的时间复杂度为：O(n²)；随着数据量的增加，计算量以平方阶次增长，当图像分辨率较大时，计算将会非常耗时。本发明即设计一种新的计算模式，时间复杂度和图像分辨率无关，始终为常数阶O(1)。

发明内容

本发明目的在于提供一Robert边缘检测膜计算系统及方法。该系统采用酶数值膜系统结构，设计了针对Robert边缘检测的膜计算系统，给出了相应定义、系统结构图以及系统运行过程。利用膜计算系统在线性时间内能产生指数增长空间的特性，所设计的Robert边缘检测执行方法不管图像分辨率如何增加，所需的计算时间复杂度为常数阶。

其具体技术方案为：

一种Robert边缘检测膜计算系统，度为3，具体为：

П＝(m，H，μ，(Var₁，E₁，Pr₁，Var₁(0))，(Var₂，E₂，Pr₂，Var₂(0))，(Var₃，E₃，Pr₃，Var₃(0)))

其中：

(1)m为П的度，代表酶数值膜系统中膜的层次数量，本方法中m＝3。

(2)H为膜标号，本系统采用3个膜，标号分别为1，2，3。

(3)μ＝[[[]₃]₂]₁代表酶数值膜的结构。