《（建筑工程管理）信息工程毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（建筑工程管理）信息工程毕业论文（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、江西财经大学江西财经大学 自学考试毕业论文自学考试毕业论文 题题 目目图像边缘检测方法研究图像边缘检测方法研究 专专 业业 信息工程信息工程 学生姓名学生姓名 肖肖 鹏鹏 准考证号准考证号 036910100101036910100101 指导教师指导教师 李开萍李开萍 二零一一年七月二零一一年七月 东华理工大学长江学院毕业设计 论文 摘要 摘 要 数字图像边缘检测是图像分割 目标区域识别和区域形状提取等图像分析 领域十分重要的基础 是图像识别中提取图像特征的一个重要方法 边缘中包 含图像物体有价值的边界信息 这些信息可以用于图像理解和分析 并且通过 边缘检测可以极大地降低后续图像分析和处理的
2、数据量 图像理解和分析的第 一步往往就是边缘检测 目前它已成为机器视觉研究领域最活跃的课题之一 在工程应用中占有十分重要的地位 经典的边缘检测方法如 Roberts Sobel Prewitt Kirsch Laplaee 等 方法 基本上都是对原始图像中像素的小邻域构造边缘检测算子 进行一阶微 分或二阶微分运算 求得梯度最大值或二阶导数的过零点 最后选取适当的闭 值提取边界 但这些算法均存在对噪声敏感 不能自适应选择闭值 检测效果 不太理想等缺点 本文对边缘检测理论和算法作了深入的研究 在具体分析各类传统的边缘 检测算法的基础上 重点研究了 Canny 算法 并结合改进的 MTM 算法及 O
3、tsu 算 法对 Canny 算法中的滤波方法和双门限选取方法进行改进 最后 用 MATLAB 7 0 实现该算法 实验结果表明 改进后的算法 CMO 算法 取得比传统的 Canny 算 法更好的边缘检测效果 关键词 图像处理 边缘检测 Canny 算子 滤波 自适应阈值 东华理工大学长江学院毕业设计 论文 摘要 ABSTRACT Digital image edge detection plays an import part in image analysis such as image segmentation interested region recognition and regi
4、on shape extraction And it s an import method in image feature extraction of image recognition The edge includes the valuable infotmation of the image which can be use in image understanding and analysis And through edge detection we can greatly reduce the calculation of image analysis and processin
5、g in the following step Usually the first step of image understanding and analysis is edge detection and it has been the most active topic in the machine vision research field also it plays an import part in engineering application Most of the traditional edge detection algorithms such as Roberts So
6、bel Prewitt Kirsch Laplacian just construct an edge detection algorithm with a small neighborhood in each pixel of the original image and then carry out with first differential or second differential operator in order to obtain the maximum gradient or the zero crossing point of the second derivative
7、 finally select an appropriate threshold to extract the edge But these algorithms share the same shortcomings for example they are sensitive to noise they can t select threshold adaptively and the detection results are not so well In this paper we do a deep research on the edge detection theory and
8、algorithm base on analyzing the traditional edge detection algorithm in detail we focus on Canny algorithm combined with MTM algorithm and Otsu algorithm to improve the filtering method and dual threshold selection method in Canny algorithm and we call the imprived algorithm CMO for short Finally we
9、 use MATLAB 7 0 to implement CMO algorithm and the experiment results show that CMO algorithm can get better results than traditional Canny algorithm Key words Image Processing Edge Detction Canny Filtering Adaptive Threshold 东华理工大学长江学院毕业设计 论文 摘要 目 录 绪论绪论 1 1 数字图像处理数字图像处理 2 1 1 数字图像处理的发展 2 1 2 数字图像处
10、理的应用 2 1 3 数字图像边缘定义及边缘提取方法概述 4 1 4 目前边缘检测存在的问题 6 1 5 本文主要研究工作 6 2 图像滤波图像滤波 7 2 1 图像噪声的定义 7 2 2 图像噪声的来源 7 2 3 图像噪声的滤除 8 2 3 1 领域平均法 8 2 3 2 加权平均法 10 2 3 3 中值滤波 11 2 3 4 空域低通滤波 12 3 传统边缘检测算法的研究与分析传统边缘检测算法的研究与分析 14 3 1 图像边缘检测方法分类 14 3 1 1 基于空间域上微分算子的边缘提取方法 14 3 1 2 基于图像滤波的边缘提取方法 15 3 2 图像边缘评价指标 16 3 3
11、尺度对性能指标的影响 17 3 4 经典边缘检测方法综述 18 3 4 1 基于灰度直方图的边缘检测 18 3 4 2 ROBERTS算子 19 3 4 3 Sobel算子 20 3 4 4 Prewitt算子 21 3 4 5 其他边缘检测方法 22 4 CANNY 算子 算子 MTM 算法和算法和 OTSU 算法研究及改进算法研究及改进 26 4 1 CANNY边缘检测准则 26 4 2 MTM 算法 30 4 3 OTSU算法 32 4 4 试验过程及结果分析 34 结论结论 38 致致 谢谢 39 东华理工大学长江学院毕业设计 论文 摘要 参考文献参考文献 40 绪论 20 世纪 20
12、 年代 图像处理首次应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送的 图片质量 20 世纪 60 年代中期 随电子计算机的发展得到普遍应用 60 年代末 图像处理技术不断完善 逐渐成为一个新兴的学科 经过几十年 的研究与发展 数字图像处理的理论和方法进一步完善 应用范围更加广阔 已经成为一门新兴的学科 近几年来 随着计算机和各个相关领域研究的迅速 发展 科学计算可视化 多媒体技术等研究和应用的兴起 数字图像处理从一 个专门领域的学科 变成了一种新型的科学研究和人机界面的工具 数字图像处理在生物医学工程方面的应用十分广泛 而且很有成效 除了 CT 技术之外 还有一类是对医用显微图像的处理分析 如红细胞 白
13、细胞分类 染色体分析 癌细胞识别等 此外 在 X 光肺部图像增晰 超声波图像处理 心电图分析 立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像处理技术 染色体配对系统 使当前发展比较迅速的细胞遗传学实验室技术与计算机先 进的自动识别技术相结合 为简化实验室烦琐操作而研制的新一代染色体自动识 别系统 它避免了人工摄影 冲洗 放大 剪切等繁杂的人工配对工作 实现 了染色体核型分析的自动化 智能化 本文研究的方向是基于数字图像处理技术的文昌鱼染色体配对研究 其基 本原理是将黑白图像中的灰度级赋予边缘检测 目的是进一步的看清染色体的 核型 获得隐藏在灰度图像中不能直接通过肉眼观察到的信息 其余的就用周
14、长 长轴和短轴来相对的配对 东华理工大学长江学院毕业设计 论文 数字图像处理 1 1 数字图像处理 1 1 数字图像处理的发展 数字图像处理 digital image processing 是用计算机对图像信息进行 处理的一门技术 使利用计算机对图像进行各种处理的技术和方法 20 世纪 20 年代 图像处理首次得到应用 20 世纪 60 年代中期 随电子计算机的发展得 到普遍应用 60 年代末 图像处理技术不断完善 逐渐成为一个新兴的学科 1964 年美国喷气式推进实验室 JPL 处理卫星发射回来的月球表面的照片使用 了图像处理技术 如几何校正 灰度变换 去除噪声等方法进行处理 并考虑 了太
15、阳位置和月球环境的影响 由计算机成功地绘制出月球表面地图 获得了 巨大的成功 随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理 获得了月球的地形图 彩色图及全景镶嵌图 获得了非凡的成果 为人类登月 创举奠定了坚实的基础 也推动了数字图像处理这门学科的诞生 20 世纪 70 年代图像处理技术开始用于处理地球卫星获取的遥感图片 进行 地质资源探测 农作物估产 水文气象检测等 图像增强和图像识别技术达到 了飞速发展 1971 年 X 光断层图像重构技术的出现 英国 GN Hounsfield 推出 了第一台脑断层摄像仪 因此获得 1979 年诺贝尔奖 也促进了 CT ComputerTomo
16、graph 的研究和发展 20 世纪 70 年代末 随着人工智能的兴 起和发展 开始了计算机视觉的研究 由 2D 图像获取 3D 空间信息 20 世纪 80 年代末和 20 世纪 90 年代 高速计算机和大规模集成电路的发展 使图像处理技术更趋成熟 图像压缩 多媒体技术 文本图像的分析和理解 文 字的一识别等取得了重大的进展 而全球通讯技术的蓬勃发展 使图像通讯和 传输得到广泛应用 可以预期 数字图像处理技术将经历一个飞跃发展的阶段 进一步深入人 民生活 创造新的文化环境 成为提高生产的自动化 智能化水平的基础科学 之一 正在逐步形成的 图像产业 由于其应用的广泛性 深入家庭生活而又 集中了各种先进技术 将是一个在 21 世纪中扮演主角的基础工业 其前途将不 可限量 1 2 数字图像处理的应用 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 随着科学技术的发展 数字图像处理技术 的应用领域也将随之不断扩大 数字图像处理技术未来应用领域主要有以下七 个方面 1 航天航空技术方面 数字图像处理技术在航天航空技术方面的应用 除 JPL 对月球
