针对激光主动成像图像特点, 提出一种分数阶微分与Sobel算子相结合的边缘检测算法。构造小波软阈值法与非局部均值滤波相结合的去噪算法对图像进行预处理；分析传统Sobel算子的不足, 并利用分数阶微分对其进行改进, 提出基于分数阶微分和Sobel算子的四方向边缘检测模型对图像进行梯度运算；运用最大类间差分法自适应选取阈值实现二值化完成边缘检测。实验结果表明, 与传统边缘检测算法相比, 该算法能够检测出更多的图像边缘细节, 且具有更好的可匹配性参数。