本科毕业论文--数字图像边缘检测算法研究

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1、论文题目：网上考试系统作者：谢更强本科毕业论文论文题目数字图像边缘检测算法研究学院信息科学技术学院专业信息管理与信息系统毕业届别2009届姓名指导教师李艳梅职称讲师甘肃农业大学教务处制二〇〇九年五2邓晓勇：数字图像边缘检测算法研究目录摘要4引言5第一章绪论61.1图像处理的意义61.2边缘检测61.2.1边缘检测的意义61.2.2图像边缘检测方法的研究现状81.3数字图像及数字图像处理10第二章数字图像边缘检测的基本理论112.1图像边缘及检测的发展112.1.1图像边缘概述112.1.2边缘检测及其发展122.2数字图像边缘的分类142.3数字图像边缘检测方法的基

2、本步骤14第三章典型边缘检测算子的分析和实现153.1差分和图像灰度定义153.2差分边缘检测算子163.3Robert算子163.4Sobel算子173.5Prewitt算子183.6log算子183.7Canny算子19第四章边缘检测算子在苹果虫害叶片中的应用204.1虫害叶片特征204.2虫害叶片边缘检测的意义204.3边缘检测对图像的实现204.4结论24第五章结束语25参考文献26致谢2824邓晓勇：数字图像边缘检测算法研究数字图像边缘检测算法研究邓晓勇（甘肃农业大学信息科学技术学院05信管班）摘要；图像边缘包含了图像的位置、轮廓等特征，是图像的基本特征之

3、一，常被用于较高层次的特征描述、图像分割、图像增强、图像复原、模式识别、图像压缩等分析和处理中，以便对图像进行进一步的分析和理解。本文比较详细的研究了基于微分理论的几种传统的和新兴的边缘检测方法，最终研究的结果是准确的检测出了图像的边缘，通过在虫害叶片中的仿真应用，总结出了各种典型算法存在的优缺点和各方面的性能，为进一步研究积累了经验。关键词：边缘检测，Robert算子，Sobel算子，Prewitt算子，Canny算子，比较24邓晓勇：数字图像边缘检测算法研究引言计算机视觉包括两部分：低层视觉和高层视觉。低层视觉即为图像处理，包括图像增强、噪声滤除和边缘检测等部分

4、；高层视觉包括图像分析和图像理解，主要是模拟人类对图像信息的认知和决策能力。图像信息量巨大，而边缘信息是图像的一种紧描述，是图像最基本的特征，所包含的也是图像中用于识别的有用信息。所谓边缘或边沿是指其周围像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的像素的集合。它以不连续性的形式出现，通常用方向和幅度描述图像的特性。一般来讲，沿边缘走向的像素变换平缓，而垂直于边缘走向的像素变化剧烈。基于边缘检测的基本思想是先检测图像中的边缘点，再按一定策略连接成轮廓，从而构成边缘图像。传统的边缘检测方法基于空间运算,借助空域微分算子进行,通过将算子模板与图像进行卷积合成,根据模板的大小和元素值的不

5、同有不同的微分算子,如Robert算子、Sobel算子、LOG算子、Canny算子等,这些空域边缘算子对噪声都比较敏感,且常常会在检测边缘的同时加强噪声。随着边缘检测被应用到各个领域，对检测算子的评价也成了目前研究热点。24邓晓勇：数字图像边缘检测算法研究第一章绪论1.1图像处理的意义数字图像处理技术起源于20世纪20年代，当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约传输了一幅照片，它采用了数字压缩的技术。在1964年，美国的喷气推进实验室处理了太空船“徘徊者七号”发回的月球照片，这标志着第三代计算机问世后数字图像处理的概念开始得到了应用。同许多交叉学科一样，图像处理涉及了

6、光学、电子学、数学、摄影技术、计算机技术等学科，广泛的应用于商业、工业、医学、军事、遥感等领域。当今，数字图像处理指将一幅图像变为另一幅经过修改(改进)的图像。数字图像处理随着计算机科学的发展形成了诸如，图像分割、图像增强、图像复原、模式识别、图像压缩、图像传输等分支。通过分析和处理，可以加深我们对图像的理解，并从图像中获得更多的有用信息。因此，图像处理在人们的生活中起着日益重要的不可替代的作用。1.2边缘检测1.2.1边缘检测的意义在数字图像处理以及物体的识别、计算机视觉、人工智能、生物医学、遥感、气象预测等诸多领域中，图像的特征提取有着举足轻重的作用。计算机视觉

7、处理可以看作是为了实现某一任务，从包含大量的不相关的变量中抽取不变的量，总之就是简化信息。这就意味着要扔掉一些不必要的信息而尽可能利用物体的不变性质。而边缘就是最重要的不变性质。光线的变化显著地影响了一个区域的外观，但是不会改变它的边缘。最重要的是人的视觉系统也是对边缘是最敏感的，因此，边缘检测是图像处理中的重要内容，边缘是图像的最基本特征。图像边缘检测涉及图像中研究对象的特征提取，即怎样识别图像中物体的轮廓，它已经成为众多学者研究的重点和热点。其间的众多结果己经得的到了广泛的应用。在如此众多的方法中，边缘图法已经成为了主流的方法。边缘图法主要实现物体的边缘提取