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1、第23卷第1期2010年1月機(jī)電產(chǎn)品開笈與釧嶄Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsVOI．23．NO．1Jan．，2010文章編號(hào)：1002—6673(2010)Ol一135-03小波理論在植物根系圖像邊緣檢測(cè)中的應(yīng)用宋文龍．王貞(東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040)摘要：在植物根系的研究中，所提取出的植物根系圖像往往噪聲較大．而采用傳統(tǒng)的圖像邊緣檢測(cè)方法檢測(cè)出來的邊緣信息都無法達(dá)到令人滿意的效果。針對(duì)這一問題．本文基于小波理論的知識(shí)。
2、提出了運(yùn)用小波多尺度變換檢測(cè)植物根系圖像邊緣的方法。利用一個(gè)平滑函數(shù)，在不同的尺度下平滑所要檢測(cè)的圖像信號(hào)，根據(jù)平滑后信號(hào)小波變換系數(shù)模的一階或二階導(dǎo)數(shù)找出信號(hào)的突變點(diǎn)也即邊緣點(diǎn)。一階導(dǎo)數(shù)的極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)二階導(dǎo)數(shù)的零交叉點(diǎn)和平滑后信號(hào)的拐點(diǎn)。因此可由小波變換模局部極大值檢測(cè)圖像邊緣。關(guān)鍵詞：植物根系；邊緣檢測(cè)；小波理論；多尺度小波變換中圖分類號(hào)：TM93文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2010．01．055ApplicationofWaveletTheoryintheEdgeDete
3、ctionofPlantRootsImageSONGWen—Long。WANGZhell(SchoolofMechatronicsEngineering，NortheastForestryUniversity，HarbinHeilongjiang150040，China)Abstract：Inthestudyofplantroots，duetothenoiseoftheimage，usingthetraditionalimageedgedetectionmethodtodetecttheedgecan’tobtains
4、atisfactoryresults．Therefore，thispaperbasedonwavelettheoryproposestousethemulti—scalewavelettransformtodetecttheedgeofrootsimage．Makeuseofafunction，atdifferentscales，tosmooththeimagesignaltobedetected，andidentifythemutationalpointnamelye電epointaccordingtothefirs
5、t—orderorsecond—orderderivativeofthemodulusofthesignal’swavelettransformcoefficient．Theextremepointofthefirst。。orderderivativecorrespondstothezer01。crossingpointofsecond——orderderivativeandtheturningpointofthesignalsmoothed．Therefore，wecandetecttheeageusingthelo
6、calmaximumofthemodulusofthesignal’Swavelettransform．Keywords：plantroots；edgedetection；wavelettheory；multi—scalewavelettransform0引言圖像邊緣是圖像中灰度值不連續(xù)的表現(xiàn)，是圖像最基本的特征之一。圖像的邊緣往往包含了圖像的重要信息，找出圖像的邊緣稱為邊緣檢測(cè)Ill。而邊緣檢測(cè)算法則是圖像處理問題中的經(jīng)典技術(shù)難題，它的解決對(duì)于我們對(duì)圖像進(jìn)行高層次的特征描述、識(shí)別和理解等有著非常鶯要的實(shí)用價(jià)值。所以人
7、們一直致力于研究和解決如何構(gòu)造出性質(zhì)及效果都好的邊緣檢測(cè)算子的問題I“。植物根系圖像邊緣檢測(cè)是數(shù)字圖像處理技術(shù)在植物根系研究的應(yīng)用中重要的內(nèi)容。在植物根系的研究中，由于提取出的植物根系圖像的噪聲較大，而采用傳統(tǒng)的收稿日期：2009一”一07作者簡(jiǎn)介：宋文龍(1973-)，男，副教授。主要從事智能控制及檢測(cè)方向的研究。圖像邊緣檢測(cè)算法檢測(cè)出來的邊緣往往無法達(dá)到令人滿意的效果，因此，我們考慮利用小波變換理論，來提取植物根系圖像的邊緣輪廓。1小波理論及多尺度小波變換進(jìn)行邊緣檢測(cè)的原理設(shè)中(t)是一平方可積函數(shù)，其對(duì)應(yīng)的頻域函
8、數(shù)為西(∞)，若滿足可容許條件：Al‘c中；』。1l冀千：；牛d∞<∞或f二中(t)dt=o則稱cD(t)為一個(gè)基本小波函數(shù)或母小波函數(shù)【3】。而圖像為二維信號(hào)，將二維小波函數(shù)巾(x，y)進(jìn)行伸縮和平移可以得到母小波函數(shù)中幽A(x，y)=i1、x-ab,～，卒)其中a,b1，b2ER；a>O。則L2(R2)空間中的二維函數(shù)f(x，
