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1、学生姓名：学号：指导教师：彭真明日期：2014年5月20日实验名称：图像分割及目标检测二、实验目的：1、丁解图像边缘检测及图像区域分割的H的、意义和手段。2、熟悉各种经典的边缘检测算子、图像分割方法及其基本原理。3、熟悉各种图像特征表示与描述的方法及基本原理。4、熟练掌握利川matlab工具实现各种边缘检测的代码实现。5、熟练掌握利用matlab工具实现基木阈位分割的代码实现。6、通过编程和仿真实验，进一步理解图像边缘检测、图像分割及其在0标检测、0标识别及跟踪测量应用中的重要性。三、实验原理及步骤：1、利用
2、Soblc算了进行图像的边緣检测（1）原理勾步骤数字图像的边缘-•般利用一阶/二阶差分算子进行检测。常川的差分算子包括：Roberts算子（交义对角算子），Prewitt算子（一阶），Sobel算子（一阶），Laplacian算子（二阶），LoG算子（二阶）及Canny边缘检测算法等。X:屮，Soble算了为常见的一类梯度算子（一阶梯度算子）。Kx，y方向的梯度算了分别为：-101—--1-2_r-202-101■•000121(1)一幅数字图像I（如图1）与Sx和Sy分别做卷积运算后（可采川多种方式，如co
3、nv2,filter2及imfilter）:可以求得x,y两个方向的梯度图像Dx，Dy：然后，可以计算得到原图像的梯度幅度，即nV.冲,1+N（3）（2）进一步执行梯度图像D的二值化处理（建议采用Otsu阈值，也可考虑K他阈值分割），检测图像的二值化边缘。（3）对于与步骤M样的输入图像I，利用matlab工M•的edge（I，’soble’）闲数进行处理。试比较处理结果与步骤（2）的得到的结果的差异，并分析存在差异的原因。（4）M出原阁像、原阁像的Dx，Dy
4、冬幅度阁（D）及最厂；•的二位化边缘检测结果阁。2
5、、数字图像中目标区域的形心计算（1）按如下公式计算原图像（图2）的质心。y-ivr-iY_y«0Ac一.V丨.W4xbOy«O,_.Y-0.V-0r=y-rv-iY-0v-0（2）对图2中的黑色形状n标进行阈值分割，得到二值化的图像:图2原始图像（240*240）（3）汁算目标形状的而积（以像素表示）；（4）计算图中黑色形状H标的形心位置，并在原图上进行位置标记（可用红色小岡圈）。N-A/-1MN1~MNEE-.r=0.y=0N-A/—1zz），V=0.Y=0其中，M，N为图像尺寸。x，y为像素图像平面上
6、的叱标。（5）岡出原图像、原图上叠加质心鉍记图；分割后的二值化图及分割图上叠加形心标记图。四、程序框图五、程序源代码：1、利川Soble算了•进行图像的边缘检测clc;clf;clearall;I=imread('C:UsersCancer_5kaiDesktoplena.jpg,);I=double(I);Sx=[-101-202-101J;Sy=[-1-2-1()()()121];Dx=conv2(I,double(Sx)/same');Dy=conv2(I，double(Sy)，’same’);
7、fm,n]=size(I);D=$qrt(Dx.A2+Dy.A2);T=graythresh(D);T=T*255;fori=l:mforj=l:nifD(i，j)〉TDl(ij)=l;elseDl(i，＞0;endendendBW2=edge(I/sobeF);subplot(231)，imshow(l，[]);title(’原图像’)subplot(232),imshow(Dx，[]);title('Dx图')subplot(233)，imshow(Dy，[]);title(’Dy图')subplot(2
8、34),imshow(D，U);titleC幅度图’)subplot(235)，imshow(D1，U);title(’二値化边缘检测结果图•)subplot(236)，imshow(BW2，[]);titleCsobel边缘检测结果图)2、数字图像中b(标区域的形心计算clc，clf，clearall;A=imread('C:UsersCancer_5kaiDesktoparrow.jpg');subplot(221),imshow(A);title(’原图像’);A=double(A);[m,n]
9、=sizc(A);forj=l:nfori=l:mYc(i,j)=j*A(i,j);endendXc=sum(sum(Xc))/sum(sum(A));Yc=sum(sum(Yc))/sum(sum(A));subplot(222),imshow(A,[]);holdon;plot(Yc,Xc，'or’);tide('原图上魯加质心标ki图’)；T=graythresh(A)*255;S:0fori
