[发明专利]一种图像边缘检测精度评价方法

摘要

本发明公开了一种图像边缘检测精度评价方法，具体方案步骤如下：一、利用激光干涉仪记录平台位移量建立定标函数；二、利用量块图像中两条平行边缘的边缘检测误差关系，建立边缘检测误差函数；三、结合定标函数和边缘检测误差函数，建立量化边缘检测误差函数；四、拍摄步骤一、步骤二和步骤三所需图像；五、选择边缘检测算法对拍摄的图像进行边缘检测，将边缘检测误差由像素值量化为实际长度值。本发明避免了构建基准图像方法中不能真实反映成像特点的弊端，能够将边缘检测误差由像素值量化为实际长度值。

主权项

1.一种图像边缘检测精度评价方法，其特征在于：步骤一、利用激光干涉仪记录平台位移量建立定标函数；在步骤一中，利用激光干涉仪将图像边缘信息、平台位移量用长度量表示；1.1构建图像边缘的像素值函数：l₁'和l₂'分别为两幅图像中量块右侧边缘与图像左边界距离的检测像素值；l₁和l₂分别为两幅图像中量块右侧边缘与图像左边界距离的真实像素值；Δ₁和Δ₂为图像边缘检测像素值误差；1.2构建平台位移长度对应的真实像素值函数：l＝l₂‑l₁＝(l₂'‑Δ₂)‑(l₁'‑Δ₁)   (2)l是平台位移长度对应的真实像素值；整理式(2)可得：l＝l₂‑l₁＝(l₂'‑l₁')‑(Δ₂‑Δ₁)   (3)1.3确定激光干涉仪测量平台位移的长度与平台位移长度对应的真实像素值的比值的函数表达式为：L是激光干涉仪测量平台位移的长度；k是激光干涉仪测量平台位移的长度与平台位移长度对应的真实像素值的比例系数；由于两次成像条件相同，经过相同的边缘检测算法处理后的Δ₁与Δ₂近似相同，即Δ₂≈Δ₁；同时，式(4)中存在(l₂'‑l₁')＞＞(Δ₂‑Δ₁)，因此，化简式(4)可得：1.4开展重复性实验，获取多个比例系数k_i(i＝1,2,3,…n)，以平均值作为最终比例系数步骤二、利用量块图像中两条平行边缘的边缘检测误差关系，建立边缘检测误差函数；2.1构建量块两条平行边缘的像素值函数：S₁和S₂分别为量块左右两条边缘与图像左边界距离的真实像素值；S₁'和S₂'分别为量块左右两条边缘与图像左边界距离的检测像素值；δ₁和δ₂为图像边缘检测像素值误差；2.2构建量块两条平行边缘之间距离的真实像素值函数：S＝S₂‑S₁＝(S₂'‑δ₂)‑(S₁'‑δ₁)＝(S₂'‑S₁')‑(δ₂‑δ₁)   (8)S是两条平行边缘之间距离的真实像素值；2.3构建量块两条平行边缘的图像边缘检测误差函数：(δ₂‑δ₁)＝(S₂'‑S₁')‑S   (9)由于两条边缘处的灰度变化相反，左侧边缘由亮到暗，右侧边缘由暗到亮；当两条平行边缘的边缘检测像素值误差满足关系式δ₁≈‑δ₂时，化简式(9)为：步骤三、结合定标函数和边缘检测误差函数，建立量化边缘检测误差函数：ΔS是两条平行边缘之间距离的长度；μ₁和μ₂为图像边缘检测像素值误差对应的长度误差；整理式(11)得到：步骤四、拍摄步骤一、步骤二和步骤三所需图像；步骤五、选择边缘检测算法对拍摄的图像进行边缘检测，将边缘检测误差由像素值量化为实际长度值；选择的边缘检测算法需满足δ₁≈‑δ₂，求取的μ₁和μ₂作为评价边缘检测精度的指标。