针对均衡边缘检测精度和抗噪性能难度大的问题，借鉴初级视皮层（V1）细胞的动静态感知特性，建立具有方位选择性的V1细胞模型应用于图像边缘检测。采用时空滤波器来模拟简单细胞的感受野，通过使用能量模型和归一化来整合简单细胞的响应得到V1细胞模型，从而利用V1细胞静态感知特性来检测自然图像边缘。仿真结果表明，所提V1细胞模型能够基本拟合生物数据，具有生物上的普适性；与传统的边缘检测算子相比，该模型的性能更优，鲁棒性更强。依据生物实验结论来构建生物视觉模型并用于图像处理，对生物视觉和计算机视觉的融合进行了有益的探索。