基于Prewitt-Franklin矩的亚像素边缘检测方法

来源：电子测量技术杂志2026年第9期北京时间：

作者：丁海涛，杨帅，孟凡军

单位：长春理工大学机电工程学院 长春 130022

摘要：针对传统亚像素边缘检测方法中存在效率低、定位精度不足等问题，提出了一种基于Prewitt算子与Franklin矩融合的亚像素边缘检测算法。所提方法首先通过Prewitt算子实现边缘的像素级初定位，继而构建基于Franklin矩的亚像素边缘分析模型，利用多阶矩卷积提取边缘特征，结合矩函数的正交性与旋转不变性，建立图像旋转前后矩值关联关系，从而精确计算边缘点的亚像素坐标，并通过改进的判别条件完成边缘点的有效筛选。最后，采用最小二乘法对边缘进行拟合。实验结果表明，喷射口检测的平均误差为0.002 6 mm，平均检测时间为0.805 s，并且定位精度更高、抗噪性更强、具有普适性，能够更好地解决图像边缘检测定位精度低及效率慢等问题。

关键词：亚像素;Franklin矩;边缘检测;机器视觉

基金资助：军委装备发展部 “慧眼行动”（62502010355）项目资助