基于Canny-Franklin矩的亚像素边缘检测方法

来源：计算机集成制造系统杂志2025年第3期北京时间：

作者：杜港, 佟强, 侯凌燕, 杨大利, 梁旭

单位：北京信息科技大学计算机学院

摘要：针对现有的矩方法在亚像素边缘检测中存在执行时间较长的问题,提出一种基于Canny-Franklin矩的亚像素边缘检测算法,缩短了执行时间,其时间优势主要在于只需要2个卷积模板。首先,对Franklin矩求解亚像素边缘进行了原理推导,并计算出Franklin矩的7×7模板;然后,提出基于Canny-Franklin矩的亚像素边缘检测算法,即先对图像进行Canny边缘检测粗定位,再将粗定位边缘像素与矩模板进行卷积,并利用推导出的相关公式计算出亚像素边缘值。实验结果表明,该算法可以实现对图像边缘的亚像素定位,且在定位精度上相对Zernike矩方法具有一定的优势;经过对实际定位销钉的检测,该算法的定位结果满足实际情况,结果与Canny-Zernike矩方法结果非常接近,但算法运行时间仅为Canny-Zernike矩算法的66%,传统Zernike矩算法的50%,从而证明了所提算法在图像亚像素边缘定位中具有一定的优势。

关键词：亚像素,边缘检测,Franklin矩,视觉测量

基金资助：北京信息科技大学“青年骨干教师”支持计划(YBT202426)。