數(shù)字圖像邊緣檢測(cè)算法的研究和實(shí)現(xiàn)論文

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1、數(shù)字圖像邊緣檢測(cè)算法的研究和實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文目錄前言3第1章緒論51.1數(shù)字圖像的相關(guān)定義51.2數(shù)字圖像邊緣檢測(cè)的相關(guān)分析71.2.1“邊緣點(diǎn)”定義71.2.2邊緣檢測(cè)“兩難”問題81.2.3邊緣分類及性能分析81.3數(shù)字圖像中的濾波111.3.1中值濾波111.3.2維納濾波121.4數(shù)字圖像邊緣檢測(cè)的主要應(yīng)用131.5數(shù)字圖像邊緣檢測(cè)的發(fā)展前景13第2章邊緣檢測(cè)的經(jīng)典方法152.1基于一階微分的邊緣檢測(cè)算法152.1.1Roberts算子152.1.2Prewitt算子162.1.3Kirsch算子172.1.4Sobel算子182.2基于二階微分的邊緣檢測(cè)算

2、法192.2.1Laplacian算子192.2.2LoG算子212.2.3Canny算子23第3章一種改進(jìn)的Sobel邊緣檢測(cè)算法253.1MATLAB概述253.2邊緣檢測(cè)中的形態(tài)學(xué)操作263.3一種Sobel改進(jìn)算法283.4邊緣檢測(cè)算法的仿真2913.5邊緣檢測(cè)算法的分析45第4章總結(jié)和展望48參考文獻(xiàn)50致謝521第1章緒論1.1數(shù)字圖像的相關(guān)定義一幅照片、一張海報(bào)、一幅畫都是圖像。然而“圖像”一詞主要來自西方藝術(shù)史譯著[5]，通常指image、icon、picture和它們的衍生詞，也指人對(duì)視覺感知的物質(zhì)再現(xiàn)。圖像可以由光學(xué)設(shè)備獲取，如照相機(jī)、鏡子、

3、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等；也可以人為創(chuàng)作，如手工繪畫。圖像可以記錄與保存在紙質(zhì)媒介、膠片等對(duì)光信號(hào)敏感的介質(zhì)上。隨著數(shù)字采集技術(shù)和信號(hào)處理理論的發(fā)展，越來越多的圖像以數(shù)字形式存儲(chǔ)。因而，有些情況下，“圖像”一詞實(shí)際上是指數(shù)字圖像[5]。數(shù)字圖像（或稱數(shù)碼圖像）是指以數(shù)字方式存儲(chǔ)的圖像。將圖像在空間上離散，量化存儲(chǔ)每一個(gè)離散位置的信息，這樣就可以得到最簡單的數(shù)字圖像。這種數(shù)字圖像一般數(shù)據(jù)量很大，需要采用圖像壓縮技術(shù)以便能更有效地存儲(chǔ)在數(shù)字介質(zhì)上。數(shù)字圖像的載體是計(jì)算機(jī)的硬盤、光盤、U盤等數(shù)字存儲(chǔ)器[1]。每個(gè)圖像的像素通常對(duì)應(yīng)于二維空間中一個(gè)特定的“位置”，并且有一個(gè)或者

4、多個(gè)與那個(gè)點(diǎn)相關(guān)的采樣值組成數(shù)值[2]。根據(jù)這些采樣數(shù)目及特性的不同數(shù)字圖像可以劃分為：(1)二值圖像(BinaryImage)：圖像中每個(gè)像素的亮度值(Intensity)僅可以取自0到1的圖像，如圖1-1所示：圖1-1二值圖像(2)灰度圖像(GrayScaleImage)，也稱為灰階圖像：圖像中每個(gè)像素可以由0(黑)到255(白)的亮度值表示。0-255之間表示不同的灰度級(jí)。如圖1-2所示：47第1章緒論1.1數(shù)字圖像的相關(guān)定義一幅照片、一張海報(bào)、一幅畫都是圖像。然而“圖像”一詞主要來自西方藝術(shù)史譯著[5]，通常指image、icon、picture和它們的

5、衍生詞，也指人對(duì)視覺感知的物質(zhì)再現(xiàn)。圖像可以由光學(xué)設(shè)備獲取，如照相機(jī)、鏡子、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等；也可以人為創(chuàng)作，如手工繪畫。圖像可以記錄與保存在紙質(zhì)媒介、膠片等對(duì)光信號(hào)敏感的介質(zhì)上。隨著數(shù)字采集技術(shù)和信號(hào)處理理論的發(fā)展，越來越多的圖像以數(shù)字形式存儲(chǔ)。因而，有些情況下，“圖像”一詞實(shí)際上是指數(shù)字圖像[5]。數(shù)字圖像（或稱數(shù)碼圖像）是指以數(shù)字方式存儲(chǔ)的圖像。將圖像在空間上離散，量化存儲(chǔ)每一個(gè)離散位置的信息，這樣就可以得到最簡單的數(shù)字圖像。這種數(shù)字圖像一般數(shù)據(jù)量很大，需要采用圖像壓縮技術(shù)以便能更有效地存儲(chǔ)在數(shù)字介質(zhì)上。數(shù)字圖像的載體是計(jì)算機(jī)的硬盤、光盤、U盤等數(shù)字存儲(chǔ)器

6、[1]。每個(gè)圖像的像素通常對(duì)應(yīng)于二維空間中一個(gè)特定的“位置”，并且有一個(gè)或者多個(gè)與那個(gè)點(diǎn)相關(guān)的采樣值組成數(shù)值[2]。根據(jù)這些采樣數(shù)目及特性的不同數(shù)字圖像可以劃分為：(1)二值圖像(BinaryImage)：圖像中每個(gè)像素的亮度值(Intensity)僅可以取自0到1的圖像，如圖1-1所示：圖1-1二值圖像(2)灰度圖像(GrayScaleImage)，也稱為灰階圖像：圖像中每個(gè)像素可以由0(黑)到255(白)的亮度值表示。0-255之間表示不同的灰度級(jí)。如圖1-2所示：47圖1-2灰度圖像(1)彩色圖像(ColorImage)：每幅彩色圖像是由三幅不同顏色的灰度

7、圖像組合而成，一個(gè)為紅色，一個(gè)為綠色，另一個(gè)為藍(lán)色，如圖1-3所示：圖1-3彩色圖像(2)偽彩色圖像(false-color)：圖像的每個(gè)像素值實(shí)際上是一個(gè)索引值或代碼，該代碼值作為色彩查找表CLUT(ColorLook-UpTable)中某一項(xiàng)的入口地址，根據(jù)該地址可查找出包含實(shí)際R、G、B的強(qiáng)度值。(3)立體圖像(StereoImage)：立體圖像是一物體由不同角度拍攝的一對(duì)圖像，通常情況下我們可以用立體像計(jì)算出圖像的深度信息，如圖1-4所示：圖1-4立體圖像47(1)三維圖像(3DImage)：三維圖像是由一組堆棧的二維圖像組成。每一幅圖像表示該物體的一個(gè)

8、橫截面。1.2數(shù)字圖像邊