結合兩個顏色空間的數學形態學邊探測

尹星云

摘要：分析了HSI顏色空間和RGB顏色空間應用于檢測彩色圖像邊緣時的缺點，提出了一種基于數學形態學的彩色圖像邊緣檢測算法。該算法在HSI顏色空間利用字典序給像素向量排序，然后逐對確定膨脹運算和腐蝕運算的像素，在RGB顏色空間利用這對像素計算邊緣圖像的像素點。實驗結果表明，所提出算法檢測的圖像邊緣輪廓清晰、連續平滑，細節豐富，邊界完整，時間效率較高。

關鍵詞：顏色空間；數學形態學；邊緣檢測；字典序

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7751-04

Abstract： By analyzing the weaknesses of the color space of RGB and HSI， tHSI paper puts forward a color image edge detection algorithm based on mathematical morphology. THSI algorithm realizes lexicoggraphical order for the pixels in the HSI space， and then to define operations of dilation and erosion.By calculating distance between images dilated and erosed from a color image， the edge information of color image is obtained.Experimental results indicate that edge detection which detected by the proposed method is able to keep more complete outline of the color image，it has a relatively small amout of calculation.The algorithm has better ability of preserving the edge details and better robustness than ref.1.

Key words： color space； mathematical morphology； edge detection； lexicoggraphical order

圖像中的邊緣，是由于圖像的強度、顏色或紋理發生突變而產生的，攜帶了許多區域的信息，是圖像中不同區域之間的邊界。邊緣檢測在圖像處理和計算機視覺領域占有重要地位，邊緣檢測的好壞直接影響后續處理結果。數學形態學是研究圖像結構特征的有力工具，已經廣泛應用于圖像處理的各個領域。該文結合RGB和HSI顏色空間表示彩色圖像的特點，設計一種新的數學形態學彩色圖像邊緣檢測算法。該算法能夠較連續平滑地提取圖像邊緣，細節清晰，時間效率較高，并與文獻[1]的算法、單獨在HSI顏色空間檢測邊緣算法進行了比較，該文算法能夠正確地檢測出后兩個算法無法檢測的圖像邊緣。

本文其余內容組織如下：第1節介紹了設計算法時選擇RGB和HSI顏色空間的原因以及RGB顏色空間到 HSI顏色空間的轉換公式；介紹了在HSI顏色空間根據亮度、色調進行像素向量排序的字典序，以及根據此序定義的彩色圖像膨脹和腐蝕算子；……