基于细胞神经网络的图像边缘提取算法研究 毕业设计

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1、天津职业技术师范大学TianjinUniversityofTechnologyandEducation毕业设计专业：班级学号：学生姓名：指导教师：二○一二年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计基于细胞神经网络的图像边缘提取算法研究Researchalgorithmonedgeextractionofimagesusingcellularneuralnetworkmethod专业班级：学生姓名：指导教师：系别：2012年6月摘要图像的边缘提取是图像分割、目标区域识别、区域形状提取等图像分析领域十

2、分重要的基础，在工程应用中占有十分重要的地位。细胞神经网络(CNN）是一种并行处理器，细胞神经网络技术在图像模型识别上的应用使系统具有更高的识别率。首先,详细说明了用CNN提取图像边缘的有关理论和分析，给出了所设计的二值图像算法的流程图，将其用于检测二值图像边缘。再在此基础上，改进了前人提出的分8层的算法，实现对灰度图像的边缘提取。然后,将此方法与传统边缘提取方法roberts、sobel、prewitt、log和canny等相比较可知，该方法的有效性。并且由于细胞神经网络能够高速并行计算，处理

3、速度与图像大小无关，同时便于硬件的实现，这使得它在图像实时处理方面还有很大的发展潜力可以发掘。关键词：图像处理；边缘提取；CNN；算法ABSTRACTImageedgeextractionisimagesegmentation,thetargetarearecognition,regionalshapeextractionfromimageanalysisareaveryimportantbasisinengineeringapplicationinanimportantposition.Cel

4、lularneuralnetwork(CNN)isakindofparallelprocessorandcellularneuralnetworktechnologyintheapplicationofimagemodelidentificationsystemarehigherrecognitionrate.Firstly,detaileddescriptionoftheimageedgeextractionwithCNNthetheoryandanalysis,thenwegivethebi

5、naryimagedesignflowchartofthealgorithmfortestingofthebinaryimageedge.Andonthebasisofthis,theimprovementonpreviousproposedpointsofeightlayerarithmetic,realizetothegrayimageedgeextraction.Then,themethodandthetraditionaledgeextractionmethods,forinstance

6、,Roberts,Sobel,Prewittandlogcompared,etc,itisknownthattheeffectivenessofthemethod.Andbecausethecellularneuralnetworkcanhigh-speedparallelcomputing,andtheprocessingspeedhavenothingtodowiththeimagesize,andfacilitateatthesametimetherealizationofhardware

7、,thismakesitinimageprocessingofrealtimehavegreatpotentialforgrowth.KeyWords：Imageprocessing;Edgedetection;CNN;Arithmetic目录1引言12图像边缘提取的基本知识33基于CNN的图像边缘提取63.1CNN基本知识63.2细胞神经网络在图像处理中的应用介绍83.3基于CNN的二值图像边缘提取算法介绍93.4基于CNN的灰度图像边缘提取算法介绍123.4.1图像分8个位面的算法介绍123

8、.4.2灰度值线性变换的算法介绍123.5图像边缘提取传统算法介绍133.5.1Roberts边缘算子143.5.2Prewitt边缘算子143.5.3Sobel边缘算子153.5.4Log边缘算子163.5.5Canny边缘算子183.6基于CNN的算法和传统方法仿真结果的比较19结论24参考文献25致谢27附录28天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计1引言数字图像边缘检测技术起源于20世纪20年代，当时受条件的限制一直没有取得较大进展，直到20世纪60年代后期电子技术、计算机技术有了