基于matlab的圖像邊緣檢測原理和應(yīng)用

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1、word完美格式目錄一．前言-----------------------------------------二．邊緣檢測的與提取-----------------------1.邊緣檢測的定義---------------------------2.圖像邊緣檢測算法的研究內(nèi)容---------3.邊緣檢測算子------------------------------3.1.Sobel算子-----------------------------3.2.Canny算子----------------------------精心整理學(xué)習(xí)幫手word完

2、美格式1.基于Matlab的實驗結(jié)果與分析---------三．圖像邊緣檢測的應(yīng)用---------------------一.前言在實際圖像邊緣檢測問題中，圖像的邊緣作為圖像的一種基本特征，經(jīng)常被應(yīng)用到較高層次的圖像應(yīng)用中去。它在圖像識別，圖像分割，圖像增強以及圖像壓縮等的領(lǐng)域中有較為廣泛的應(yīng)用，也是它們的基礎(chǔ)。精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式圖像邊緣是圖像最基本的特征之一，往往攜帶著一幅圖像的大部分信息。而邊緣存在于圖像的不規(guī)則結(jié)構(gòu)和不平穩(wěn)現(xiàn)象中，也即存在于信號的突變點處，這些點給出了圖像輪廓的位置，這些輪廓常常是我們在圖像邊緣檢測時所需要的非常

3、重要的一些特征條件，這就需要我們對一幅圖像檢測并提取出它的邊緣。而邊緣檢測算法則是圖像邊緣檢測問題中經(jīng)典技術(shù)難題之一，它的解決對于我們進行高層次的特征描述、識別和理解等有著重大的影響；又由于邊緣檢測在許多方面都有著非常重要的使用價值，所以人們一直在致力于研究和解決如何構(gòu)造出具有良好性質(zhì)及好的效果的邊緣檢測算子的問題。該課程設(shè)計具體考察了兩種最常用的邊緣檢測算子并運用MATLAB進行圖像處理比較。二.邊緣檢測于算子1.邊緣檢測的定義圖像邊緣是圖像最基本的特征，邊緣在圖像分析中起著重要的用。所謂邊緣（edge）是指圖像局部特征的不連續(xù)性?；叶然蚪Y(jié)構(gòu)信息的

4、突變稱為邊緣，例如：灰度級的突變、顏色的突變、紋理結(jié)的突變。邊緣是一個區(qū)域的結(jié)束，也是另一個區(qū)域的開始，利用該征可以分割圖像。當人們看一個有邊緣的物體時，首先感覺到的便是邊緣，如精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式一條理想的邊緣應(yīng)該具有如圖2.1(a)所示模型的特性。每個像素都處在灰度級躍變的一個垂直的臺階上（例如圖形中所示的水平線通過圖像的灰度剖面圖）。而實際上，諸如圖像采集系統(tǒng)的性能、采樣頻率和獲得圖像的照明條件等因素的影響，得到的邊緣往往是模糊的，邊緣被模擬成具有“斜坡面”的剖面，如圖2.1(b)所示，在這個模型中不再有細線（寬為一個像素的線條），

5、而是出現(xiàn)了邊緣的點包含斜坡中任意點的情況。由此可以看到：模糊的邊緣使邊緣的“寬度”較大，面清晰的邊緣使邊緣的寬度較小。圖像的邊緣有方向的幅度兩個屬性，沿邊緣方向像素變化平緩，垂直于邊緣方向像素變化劇烈。邊緣上的這種變化可以用微分算子檢測出來，通常用一階導(dǎo)數(shù)或二階導(dǎo)數(shù)來檢測邊緣，不同的是一階導(dǎo)數(shù)認為最大值對應(yīng)邊緣位置，而二階導(dǎo)數(shù)以過零點對應(yīng)邊緣位置。實際上，對于圖像中的任意方向上的邊緣都可以進行類似的分析。圖像邊緣檢測中對任意點的一階導(dǎo)數(shù)可以利用該點梯度的幅度來獲得，二階精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式導(dǎo)數(shù)可以用拉普拉斯算子得到。2.圖像邊緣檢測算法的

6、研究內(nèi)容圖像邊緣檢測和分析可定義為應(yīng)用一系列方法獲取、校正、增強、變換、檢測或壓縮可視圖像的技術(shù)。其目的是提高信息的相對質(zhì)量，以便提取有用信息。圖像邊緣檢測中的變換屬于圖像輸入-圖像輸出模式，圖像邊緣檢測是一種超越具體應(yīng)用的過程，任何為解決某一特殊問題而開發(fā)的圖像邊緣檢測新技術(shù)或新方法，幾乎肯定都能找到其他完全不同的應(yīng)用領(lǐng)域。圖像邊緣檢測的主要研究內(nèi)容包括：精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式（1）圖像獲得和抽樣，其中通過人眼觀察的視野獲取圖像的問題有：最常用的圖像獲取裝置——電視（TV）攝像機問題，對所獲得信號進行獨立的采樣和數(shù)字化就可用數(shù)字形式表達景

7、物中全部彩色內(nèi)容；電荷-耦合裝置，用作圖像傳感器，對景物每次掃描一行，或通過平行掃描獲得圖像；選擇正確的分辨力或采樣密度，一幅圖像實質(zhì)上是二維空間中的信號，所以適用于信號處理的法則同樣適用于圖像邊緣檢測，在放射學(xué)中常常需要高分辨力，要求圖像至少達到2048像素×2048像素；灰度量化，圖像強度也必須進行數(shù)字化，通常以256級（按1字節(jié)編碼）覆蓋整個灰度，一般一幅灰度分辨力為8位，空間分辨力為512像素×512像素的圖像需0.25兆字節(jié)的存貯容量。（2）圖像分割，目的是把一個圖像分解成它的構(gòu)成成分，以便對每一目標進行測量。圖像分割是一個十分困難的過程。

8、但其測量結(jié)果的質(zhì)量卻極大地依賴于圖像分割的質(zhì)量。有兩類不同的圖像分割方法。一種方法是假設(shè)圖像各成分的強度值是