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1、.word格式. 编 号： 审定成绩： 重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：学 院 名 称 ：自动化学院学 生 姓 名 ：专 业 ：班 级 ：学 号 ：指 导 教 师 ：答辩组 负责人 ：填表时间： 2016 年 月重庆邮电大学教务处制. 专业.专注 .word格式.摘 要随着计算机技术的发展，图像处理作为一种兴起的学科分支受到了国类外学者的高度关注，图像处理由于其应用范围方法的特点的到了较快的发展，现已分布到医疗、公共安全等各个领域，所以对数字图像的研究具有重大意义。数字图像中携带者大量的图像信息，我们对其处理的工程中，不仅要关注信息提取的精度，还要注重处理的速度。因此，找到一种合
2、适的算法，能够高效精确得对图像进行边缘检测与提取显得尤为重要。Matlab软件中包含强大的图像处理程序和图形展示界面，用户通过运行程序，不仅能够对图像的操作有直观的认识，还能自由的对程序进行修改，在图像处理研究方面具有重要的地位。本文主要结合Matlab软件来进行图像形状分类器的设计，通过编写程序，设置了六种不同的边缘提取算子，对不同类型的图像边缘进行提取，实验结果表明，选取合适的边缘提取算子及其重要，以上六种算法都能够成功识别出三角形，正方形，圆行边界，但是有些算法存在边缘凸起问题，prewitt算子在在识别各种边界时都表现出很好的效果。【关键词】MATLAB；数字图像处理；图像形状；图像分
3、类ABSTRACTWith the development of computer technology, image processing as a discipline branch of rise by countries outside class the attention of scholars, the methods of image processing because of its range of application of the rapid development, has now been distributed to the health, public sec
4、urity and other fields, so the study of digital image is of great significance. Carried a large amount of image information in digital image, in our engineering for its processing, should not only pay attention to the accuracy of information extraction, but also pay attention to the speed of process
5、ing. Therefore, to find a suitable algorithm, can effective accurate is particularly important for image edge detection and extraction. Matlab software contains powerful image processing and graphic display interface, the user to run the program, not only can have the direct-viewing understanding, t
6、o the operation of the image can also be free to modify the program, has an important position in the image processing research.In this paper, combined with Matlab software for image shape classifier design, through the program, set up six different edge detection operator, for different types of im
7、age edge extraction, the experimental results show that the selection of suitable edge detection operator and its important, more than six kinds of algorithms are successfully identified triangle, square, circle line boundary, but some problems edge projection algorithm, prewitt operator showed good
8、 effect in identifying various boundary.【Key words】MATLAB; Digital Image Processing; Image shape; Image Classification目 录前 言1第一章 图像分类器概述2第一节 图像的定义3一、图像边缘3二、图像形状3第二节 图像边缘检测5一、边缘检测的主要内容5二、边缘检测的应用6第三节 国内外研究现状8第四节 论文主要内容及章节安排8第二章 数字图像处理方法10第一节 数字图像的预处理10一、数字图像10二、采样13三、量化13四、采样、量化和图像细节的关系13第二节 形状特征及其描述方
9、法14一、形状特征14二、几种典型的形状特征描述方法15第三节 几种不同的度量16一、矩形度16二、圆形度16三、矩17四、不变矩17第三章 边缘检测与提取方法18第一节 边缘检测18一、边缘检测准备条件18二、边缘检测基本步骤19第二节 边缘提取20一、边缘提取的步骤20第三节 边缘提取的常用算子21一、Roberts边缘算子21二、Sobel边缘算子21三、Prewitt边缘算子22四、Laplacian边缘算子22五、Log边缘算子23六、Canny边缘算子25第四章 算法的选择和实现29第一节 边缘检测与识别算法29第二节 仿真实验及结果分析32一、仿真实验32二、结果分析34结 论3
10、6致 谢37参考文献38附录39. 专业.专注 .前 言图像边缘检测作为图像处理技术中非常重要的环节之一，被广泛的运用到图像应用中。与此同时，边缘检测也是图像分割，图像识别，图像压缩和图像增强的基础。一个图像的边缘是该图像最明显最特殊的特征，为后面的图像边缘检测带来了便利。图像的边缘往往携带者一张图像中的大部分信息，使得图像处理人员能够很快掌握图像的位置，即使在信号发生突变的顶点处，这些边缘也能提供出很好的轮廓，所以，在边缘检测中，我们往往吧图像的了轮廓看做及其重要的一项特征。这就需要我们在图像处理过程中能够精确的提取出图像的边缘。然而，选取合适的边缘检测算法正是我们目前面临的一项技术难题，不
11、同的边缘检测算法对图像处理的结果又很大的差别，严重影响到了图像识别以及后期的图像处理的效果。边缘检测算法是一种经典的图像边缘检测技术问题，它的解决方案为我们的高水平的特征描述、识别和理解具有重要的影响，由于边缘检测在许多方面有着非常重要的使用价值，所以人们一直在致力于研究和解决如何构造边缘检测算子的好属性和良好的效果。现有经典的边界提取技术基本上是基于微分操作。首先，通过相对平滑过滤掉图像中伴随的噪声；然后，进行微分运算，其中包括一阶微分和二阶微分，通过求得梯度最大值或着找到二阶导数为零的点；最后，选取合适的阈值点来进行边界提取。本文中主要采用了几种经典的边缘检测算法，运用MATLAB语言编写
12、相对应的m文件，最后比较并分析各种算法进行边缘提取的结果。第一章 图像分类器概述数字图像边缘检测技术最早是在1920年产生的，由于一直以来收到了科研条件的限制，一些技术还不够发达，因此往后的几十年里没有获得很大的进步。在20世纪中后期，随着电力电子技术和计算机技术的广泛发展，图像识别技术在技术上得到了突破。通过最近的迅速突破，边缘检测处理技术目前己经被广泛的应用到全球各个领域中，如制造业，医药业，科技等领域。同时，数字图像边缘检测技术已经受到了世界各行各业的广泛关注。数字图像边缘检测处理技术在最近的10年发展尤为迅速，每年均有数以百计的新算法诞生，其中包括canny算法1、小波变换wavele
13、t transform等多种具有重要地位的智能算法，这类算法都具有一个相同的特点，即是基于数学、通信等基础知识而设计产生的，不仅如此，神经网络2、遗传算法3、人工智能以及模糊逻辑4等技术也被融入到算法的设计中，这不仅需要我们具备相关的理论知识，还要求我们对边缘检测问题有一个明确的思路。现代的数字图像边缘检测处理的目标有以下三种： （1）可视化：图像采集和显示时，我们需要适时地对所处理的图像进行改进，以方便观察者能够更加直观的观察到图像的内容。如果具有某些观察者可能感兴趣的图像，我们更应该对图像进行加强突出处理，对有些3D成像方法如CT、MRI、可视化，特别是三维结构可视化高度重视。（2）自动化
14、：做日常任务或自动化。例如，根据微观图像自动确定染色体的核型染色体分配系统，自动从血涂片白细胞计数报告生成系统。这些应用程序的特点是要求最低人工干预，自动分析系统。应用白细胞计数、商业系统是发达国家在1970年。但是今天是一个完全不同的方式这个任务自动(使用液白细胞计数技术)。（3）定量化：相关量化图像检测的例子有很多，关于动脉狭窄的过程和测量在显微镜下观察到的切片，并定位和定量得Fenix的特殊成分(如血色沉着病、铁)。在这些应用程序中，允许人工干预，因为在这些应用程序处理时间的长度不是主要矛盾。数字图像边缘检测处理，利用计算机处理图像的边缘，这些处理方法是与计算机的发展息息相关，这是一个新的应用领域的发展，以光电、数学等技术的许多方面为主题。图像边缘检测处理已经作为一门学科，被AMS当做应用数学的一个分支。经过如此迅速的发展，它被成功应用到了几乎所有关于图像的领域中。20世纪以后，随着图像分析与处理基础理论的不断完善，其已经在众多高新技术领域中占据了重要地位。第一节 图像的定义一、图像边缘图像边缘（Edlge）的定义是指图像边界具有不连续性，这是一种局部特性。比如，图像的灰度具有突变性，图像颜色以及图像的像素也具有突变性，图像纹理结构的突变等。在物体的背景中，两种不同的区域中以及各种目标中，都具有典型的图像边缘特征，这为图像边缘检测提供了依据。本文将主要采用几种典型的边缘检
