1.一种基于集成边缘数据增强的亚像素边缘检测方法,其特征在于,包括以下步骤:将图像灰度化,采用高斯滤波进行平滑;采用多个基础边缘提取算子分别作用在灰度化图像上,得到多张初步提取后的边缘图;根据所得到的边缘图进行边缘数据增强,通过对多张图像每个对应的像素点通过权向量进行集成,将属于边缘的像素点增强,将不属于边缘的像素点削弱,输出边缘集成后的增强图像;将所述增强图像输入到Zernike亚像素边缘检测模型中,输出具有亚像素边缘信息的图像;所述多个基础边缘提取算子包括Sobel算子、Laplacian算子、Prewitt算子和Robert算子;假设多张待检测的灰度图像为: ;定义集成的权向量为: ;集成过程为: ;其中, 代表边缘信息集成后图像的第 行第 列的像素点, 代表第 个边缘算子提取后的图像的第 行第 列的像素点。
2.根据权利要求1所述的基于集成边缘数据增强的亚像素边缘检测方法,其特征在于,得到所述增强图像后,利用高斯滤波将平滑后再输入到所述Zernike亚像素边缘检测模型中,输出具有亚像素边缘信息的图像。
3.根据权利要求1所述的基于集成边缘数据增强的亚像素边缘检测方法,其特征在于,所述权向量根据以下规则确定:如果某个像素达到0,这意味着至少有一个算子判断出该像素不是边界点,这些点包含需要减弱的噪音,因此使该点多个算子所计算的像素点的权重之和小于1:相反,如果没有出现0,则位于同一位置的四个操作符具有正灰度,那么像素在边缘的概率更大,这类点的特征应该被强化,该点多个算子所计算的像素点的权重之和大于1: 。
4.根据权利要求1所述的基于集成边缘数据增强的亚像素边缘检测方法,其特征在于,所述权向量根据以下规则确定:当像素点没有出现0时,权向量为: ;此时: ;当像素点出现1个0时,权向量为: ;当像素点出现2个0时,权向量为: ;当像素点出现3个0时,权向量为 。
5.根据权利要求1所述的基于集成边缘数据增强的亚像素边缘检测方法,其特征在于,对于图像中对象内部有梯度变化的斑点,先将所述边缘集成后的增强图像放入Randomized-sampling算子中计算,得出应该抽取的非边缘点的数量 n ,再在所述边缘集成后的增强图像中选取 n 个非边缘点使用强化特征公式进行计算,计算得出 ,再将计算结果 和所述边缘集成后的增强图像的灰度值,放入Chop算子中计算,以抑制噪声产生的虚假边缘。
6.根据权利要求5所述的基于集成边缘数据增强的亚像素边缘检测方法,其特征在于,所述Randomized-sampling算子的数学表达如下: ;其中, 为置信区间、n为样本容量、d为抽样误差范围、σ为标准差; 为所述边缘集成后的增强图像中像素点为0的个数,N为所述边缘集成后的增强图像中所有的像素点个数。
7.根据权利要求5所述的基于集成边缘数据增强的亚像素边缘检测方法,其特征在于,所述强化特征公式定义为: ;其中 x 0 ,…, x n 为所述边缘集成后的增强图像中的 n 个非边缘点。
8.根据权利要求5所述的基于集成边缘数据增强的亚像素边缘检测方法,其特征在于,所述Chop算子定义为: 。