数字图像边缘检测算法研究实现 (毕业论文)

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1、摘要边缘是图像最基本的特征之一，故图像的边缘检测是图像处理的主要内容之一，也一直是图像测量技术研究中的热点和焦点。本文从边缘检测的“两难”问题出发，对实际图像中可能出现的边缘类型进行了数学模型描述，并研究分析了传统边缘检测算法的特点。介绍了各种算子边缘检测的基本原理，在此基础上，采用传统算法对加入高斯白噪声以后的图像进行了边缘检测分析。最后针对传统Canny算子在滤波过程中存在的缺陷，给出一种基于自适应平滑滤波的改进Canny边缘检测算子。通过对实验图像的分析表明，改进的检测算法对图像边缘提取具有较好的检测精度和准确性，抗噪性能良好。关键词：图像

2、处理，边缘检测，Canny算子，检测性能-I-ABSTRACTABSTRACTEdgeisthemostbasicfeatureofimage,therefore,theimageedgedetectionisoneofthemaincontentforimageprocessing,italsohasbeenthehotissuesofimagemeasurementtechnology.Inthispaper,the"dilemma"problemofedgedetectionisintrouduced,andthepossiblemathe

3、maticalmodelsofactualimageedgesaredescribed,andthetraditionalcharacteristicsoftheedgedetectionalgorithmareanalyzed.Avarietyofthebasicprinciplesofedgedetectionoperatorsareintroduced.Onthisbasic,usingthetraditionalmethodtodetecttheedgeoftheimagewhichisaddedGaussianwhitenoise.Fi

4、nally,anadaptivefilterbasedCannyedgedetectorisgiveninordertoeliminatethedefectsofthetraditionalCannyoperator.Thoughtheanalysisofexperimentalimages,improveddetectionofimageedgedetectionalgorithmhasgoodprecisionandaccuracyofdetection,anti-noiseperformance.Keywords:ImageProcessi

5、ng,EdgeDetection,CannyOperator,DetectionPerformance-I-目录第一章绪论11.1图像边缘检测方法的研究现状11.2图像边缘检测方法21.3本文研究的主要内容及安排3第二章边缘模型分类及性能分析52.1引言52.2“边缘点”定义52.3边缘检测“两难”问题62.4边缘分类及性能分析7第三章图像的边缘检测方法103.1边缘与边缘检测方法103.1.l边缘概述103.1.2边缘检测方法103.2经典的边缘检测算子123.2.1差分边缘检测算子123.2.2Roberts边缘检测方法133.2.3Sobe

6、l算子143.2.4Prewitt算子153.3线性滤波边缘检测方法163.3.1LOG边缘检测方法173.3.2Canny边缘检测方法193.4一种改进的canny算子213.4.1改进的自适应平滑滤波213.4.23×3领域的梯度幅值计算方法24第四章实验结果及分析254.1Matlab概述254.2本文各边缘检测算法仿真结果264.2.1在无噪声情况下264.2.2在加噪的情况下294.2.3仿真结果的比较和分析324.4含噪图像滤波后边缘检测334.5改进的Canny算子实验结果与分析37第五章总结和展望39致谢41参考文献42附录44-

7、45-第一章绪论图像是人类获取和交换信息的主要来源。因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。近几年来，图像处理和识别技术得到了迅速的发一展。现在人们已充分认识到图像处理和识别技术是认识世界、改造世界的重要手段。随着科学技术的不断发展，数字图像处理技术的应用领域也随之不断扩大。目前它己经成为21世纪信息时代的一门重要的高新科学技术。数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等学科，因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发展有越来越大的影响。近年来，数字图像处理技术日趋成熟，它被广泛应用于空间探测、遥

8、感、生物医学、人工智能以及工业检测等许多领域，并促使这些学科产生了新的发展。1.1图像边缘检测方法的研究现状根据使用的知识与层次，可以将