文章编号: 1001 - 2486( 2003) 05- 0036 - 04
Otsu 算法在 Canny 算子中的应用
梁光明, 孙即祥, 马 琦, 姚春光
( 国防科技大学电子科学与工程学院, 湖南 长沙 410073)
摘 要: Canny 算子应用于细胞图像分割, 只要选择适当的参数就可以取得好的分割效果。在分析细胞图
像直方图后, 利用类间方差最大化阈值分割算法( Otsu) 可 以实现 Canny 算子中 门限值的自适应 选择。试验结
果表明, Otsu 算法应用于 Canny 算子中的门限选择, 改善了算法在细胞图像中的分割效果, 提高了算法的 自适
应性能。
关键词: Otsu 算法; Canny 算子; 门限; 自适应
中图分类号:T P391 41 文献标识码: A
An Application of Otsu Algo rithm on Canny Ope rator
LIANG Guangming, SUN Jix iang, MA Qi, YAO Chunguang
( College of Electronic S cience and Engineering, Nat ional Univ. of Defense T echnology, Changsha 410073, Ch ina)
Abstract: Canny algorithm is used in the segmentation of the cell imag e and it can obtain better effect of segmentation by
setting the appropr iate parameters. After the histogram of cell image is analyzed, the Ostu algorithm can implement the two
threshold s adaptive setting in Canny algorithm. From the test s result, it can be seen that the Otsu algorithm can solve the
threshold s setting in Canny algorithm and it can improve the the effect of cell image s segmentation and the adaptive ability of
Canny algorithm.
Key words: Otsu algorithm; Canny algorithm; threshold; adaptive
显微细胞的识别是医用图像处理的一个重要应用领域, 主要包含两个方面: 细胞图像分割和细胞图
像识别。其中细胞图像分割是细胞图像识别的基础, 性能优良的分割算法是细胞图像识别的关键。Canny
算子利用边缘幅值与边缘方向信息实现图像中目标的边缘提取, 通过控制相关参数的设定, 对于不同的
细胞图像, 根据图像边缘的提取目的, 可以得到好的分割效果。
1 Canny 算子的基本原理
Canny 算子首先通过高斯卷积对图像进行高斯平滑, 然后对平滑后的图像进行微分操作, 得到梯度
图, 再采用 非最大抑制( nonmaximal suppression) 算法寻找图像中的可能边缘点, 最后通过双门限值
递归寻找图像边缘点, 得到单像素宽度边缘图。递归跟踪过程有两个门限控制, 分别记为 h
1
和 h
2
, 并且
h
1
< h
2
。只有在当前像素点的值大于 h
2
时才开始跟踪过程, 跟踪向像素点邻域两个方向进行, 直到相
应像素位置值低于门限 h
1
为止。参数设置和输入图片的不同会产生不同的效果, 若能实现参数的自适
应选取, 则可以极大地提高算法的鲁棒性。
Canny 算法主要通过以下步骤实现:
( 1) 高斯滤波器平滑图像( 抑制噪声) ;
( 2) 有限差分近似偏微分计算梯度的幅度和方向( 边缘增强) ;
( 3) 非最大抑制 处理梯度幅度;
( 4) 双门限算法检测和连接目标边缘。
收稿日期: 2003 - 05 - 01
基金项目: 高等学校骨干教师资助项目
作者简介: 梁光明( 1970 ) , 男, 讲师, 博士生。
国 防 科 技 大 学 学 报
第 25 卷第 5 期 JOU RNAL OF NATIONAL UNIVERSITY OF DEFENSE T ECHNOLOGY Vol. 25 No. 5 2003
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