针对Sobel算子用于图像边沿检测时出现的噪声大、边沿较粗等问题，提出了一种Sobel图像边沿检测的优化设计方案。在传统的Sobel边沿检测模块前增加快速中值滤波模块，提高了系统的抗噪能力。同时在Sobel边沿检测模块后采用非极大值抑制的方式对图像边沿进一步细化，既有效地保留了图像边沿，又提高了图像边沿的清晰度。与传统Sobel检测模块相比，优化后的方案不仅能够有效抑制噪声，而且得到的图像边沿更细，增强了实时图像处理的效果。该优化设计已成功应用于某图像识别系统。