基于matlab边缘提取的几种方法的比较

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1、基于!"#$%&边缘提取的几种方法的比较江笑婵!万振凯!陈利!天津工业大学$天津+11471"摘要"简要介绍了几个基于89*&9$的图像轮廓提取技术$如)#$%)*:&:#$%&&,)%-.**&;9,&9<.9=&<9==>等边缘检测算子$比较了这几个边缘检测算子的处理结果?关键词"图像处理’边缘提取’边缘检测算子中图分类号"#$%!&文献标识码"’文章编号"!(()*%(++,"((-.("*(!%/*(!#01234567893:3;<1=176>?@A1B1C1DC83:E1C03@9F691@3:E6C>6G@ABCDE.9#3

2、.OP.9=Q.=R#&>*%GP.9=Q.=+11!71GLF.=9U’G9C76DCHPF.:,9,%)$).%V&>.=*)#WX<%:*F%*%#VW.Y.*9&.Z9Y%,)#<%::.=Y$9:.=Y#=89*&9$[:X%WY%)%<#Y=.*.#=9).*FZ%*.<#,%)9*#):"#Z%%]9Z,&%9=WZ%*F#W:#VW.

3、Y.!*9&.Z9Y%,)#<%::.=Y9)%,)%:%=*:I1JK37@9HAZ9Y%Z9=.,X&9*.#=^NWY%)%<#Y=.*.#=^NWY%)%<#Y=.*.#=9).*FZ%*.<#,%)9*#):!前言用中!对3!,方向各用一个模板"!"#$"%是国际上最流行的科学与工程计算的软件工具!它起)010189%-$算子源于矩阵运算!已经发展成一种高度集成的计算机语言"有人称89%-$算子是滤波算子的形式来提取边缘":!;方向各用一它为#第四代$计算机语言!它提供了强大的科学运算%灵活的程个模板!两个模板组合起来构成1个梯度算子":方向模板对垂序设计流程%高质量的

4、图形可视化界面设计%便捷的与其它程序直边缘影响最大!;方向模板对水平边缘影响最大"和语言接口的功能"随着!"#$"%语言功能越来越强大!不断适应新的要求并提出新的解决方法"可以预见!在科学运算%自动控制与科学绘图领域!!"#$"%语言将长期保持其独一无二的地位""几种常用的边缘检测算子图!"#$%&算子模板边缘检测的基本思想首先是利用边缘增强算子!突出图像中)010)59%-5#算子的局部边缘!然后定义象素的&边缘强度$!通过设置阈值的方法<9%-5#算子是一种梯度算子!它用交叉的差分表示梯度!是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子!对具有陡峭的低噪声的图提取边缘点集’由于噪声和模糊

5、的存在!监测到的边界可能会变像效果最好(宽或在某点处发生间断"因此!边界检测包括两个基本内容(&’(用边缘算子提取出反映灰度变化的边缘点集)模板如图(&)(在边缘点集合中剔除某些边界点或填补边界间断点!并将这些边缘连接成完整的线"常用的检测算子有微分算子%拉普拉斯高斯算子和*"++,算图’(#$%)*算子模板子")010=>5-?@##算子在!"#$"%图像处理工具箱中!提供了-./-函数利用以上算>5-?@##算子是加权平均算子!对噪声有抑制作用!但是像素子来检测灰度图像的边缘"平均相当于对图像进行地同滤波!所以>5-?@##算子对边缘的定位)01微分算子法不如59%-5#算子"

6、模板如图*经典的边缘提取方法是考察图像的每个像素的某个邻域内灰度的变化!利用边缘邻近一阶或二阶方向导数变化规律!用简单的方法检测边缘!称为微分算子法"导数算子具有突出灰度变化的作用!对图像运用导数算子!图+,)%-.**算子模板灰度变化较大的点处算得的值较高!因此我们将图像的导数算子对三维复合编织材料的二维截面图进行轮廓提取!代码如运算值作为相应的边界强度!所以可以通过对这些导数值设置阈下(值!提取边界的点集"A对原始图像进行前期处理一阶导数是最简单的导数算子"已知在点2&34,(处!梯度/5".@B@C5-".&D.1EF>/GHI&6734,((的幅度为(@)B@C).9J%$

7、-7@HI@K.B5/%)/5",7@)HIL#K54M95K4N-->">>OB..-+*C>7G.-+GPG?QGP@K.HI它们分别求出了灰度在3和,方向上的变化率!但是要对每@3*B?.-+*C>7G/%$GP@K.PGM,CRGP)P#K5PM95KPN-->">>HI一个像素进行以上的运算!运算量较大!所以在实际应用中常用2@/J5-P@CMK9?7@3*HP#@#$-7G消噪后图像GHIN)BC-.2@$#)7@3*PLSSOHI小区域模板卷积运算来进行