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1、第27卷第2期吉林化工学院学报Vol.27No.22010年4月JOURNALOFJILININSTITUTEOFCHEMICALTECHNOLOGYApr.2010文章编号:100722853(2010)0220059203基于MATLAB的数字图像的边缘检测张秀兰(吉林化工学院理学院,吉林吉林132022)摘要:介绍了数字图像处理主要研究领域中边缘检测的方法,即拉普拉斯高斯算子和Canny算子.利用MatLab图像处理工具箱提供的图像处理函数,对图像进行边缘检测,给出了相应程序及处理结果.结果表明:拉普
2、拉斯高斯算子和Canny算子检测边缘清晰且噪声小.关键词:数字图像;拉普拉斯算子;边缘检测;梯度中图分类号:TP391文献标识码:A数字图像处理技术从广义上可看作是各种图像加工技术的总称.它包括利用计算机和其他电2图像边缘检测子设备完成一系列工作,如图像采集、获取、编码、存储和传输,图像的合成和产生,图像的显示、绘图像最基本的特征是边缘.边缘(Edge)是指制和输出,图像变换、增强、恢复和重建,特征的提图像局部亮度变化最显著的部分,它存在与目标取和测量,目标的检测、表达和描述,序列图像的与背景、目标与目标、
3、区域与区域之间.边缘检测校正,图像数据库的建立、索引、查询和抽取等是根据数字图像中的突变信息检测图像的边[1]等.由于图像处理任务的复杂性,目前要找出[3]缘.图像边缘信息在图像分析和人的视觉中都一个通用的方法适应各种情况是几乎不可能的.是十分重要的,是图像识别中提取图像特征的一针对某类特定问题,则可能找到有效的图像处理个重要属性.边缘信息便于量化和比较,更适合于方法.边缘检测是图像处理中基础而又重要的课检测和定位图像中的物体位置,因此边缘检测技题,图像分析和理解的第一步常常是边缘检测.术在数字图像检测和识
4、别中有极其重要的地位.边缘检测的实质是采用某种算法来提取出图像中1MATLAB特点对象与背景间的交界线,其目的就是要突出图像的边缘以便提取图像的特征.MATLAB是一种以矩阵为基本单元的可视化程序设计语言,语法结构简单,数据类型单一,指3图像边缘检测的功能与算法令表达与标准教科书的数学表达式相近,是国际公认的优秀数学应用软件之一.功能性工具箱主图像边缘检测的功能是根据数字图像中的突要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、变信息检测图像中物体的边缘,识别图像的形状,文字处理功能以及与硬件实时交互的功能.而
5、学提取图像的特征,确定数字图像中物体的位置.科性工具箱是专业性比较强的,如优化工具箱、统图像的边缘有方向和幅度两个特性.通常沿计工具箱、控制工具箱、小波工具箱、图像处理工具箱、通信工具箱等.除内部函数外,所有MAT2水平边缘变化平缓,而垂直边缘走向的像素变化LAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的剧烈,这种变化可能呈现阶跃型和屋顶型.这些变源文件,用户可修改源文件和加入自己的文件,它化分别对应景物中不同的物理状态.例如阶跃型[2]变化常常对应目标的深度和反射边界,而屋顶型们可以与库函数一样被调用.[3]M
6、ATLAB图像处理工具箱提供的图像处理函变化常常反映表面法线方向的不连续.如果一数为数字滤波、数字图像处理的研究提供了有力个像素落在图像中某一个物体的边界上,那么它的工具,使得数字图像处理变得直观和方便.的邻域将成为一个灰度级的收稿日期:2010203202作者简介:张秀兰(19632),女,吉林磐石人,吉林化工学院教授,硕士,主要从事应用数学方面的研究.60吉林化工学院学报2010年变化带.对这种变化最有用的两个特征是灰板来作为对x和y方向一阶偏导数Px(x,y)和Py度的变化率和方向,它们分别以梯度向量
7、的幅度(x,y)近似计算梯度的大小和方向.z=y+1和方向来表示.Px(x,y)=∑[p(x+1,z)-p(x-1,z)]+大部分边缘检测算子是在不同尺度上用光滑x=y-1函数对信号进行平滑,然后从其的一阶或二阶导[p(x+1,y)-p(x-1,y)],z=y+1数中检测出突变点,其一阶导数的极值点对应于[4]py(x,y)=∑[p(z,y+1)-p(z,y-1)]+二阶导数的零交叉点和平滑信号的拐点,如拉x=y-1普拉斯(Laplacian)算子、Canny算子、拉普拉斯[p(x,y+1]-p(x,y-1
8、)],22高斯(LOG)算子等等.梯度幅值M(x,y)=px(i,j)+py(i,j),3.1拉普拉斯高斯(LOG)算子py(i,j)梯度方向θ(i,j)=.拉普拉斯高斯(LOG)算子是一种同时具有px(i,j)图像平滑功能和边缘增强功能的二阶微分算法.首先利用二维高斯函数卷积对图像做最佳的平滑4边缘检测算子的MATLAB实现处理,然后再利用平滑图像的二维拉普拉斯函数进行边缘增强处理.MATLAB图像处理工具箱中
