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1、. .摘 要本文从原理和应用效果上对经典的图像分割方法如边缘检测、阈值分割技术和区域增长等进展了分析。对梯度算法中的Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、拉普拉斯(Laplacian)算子、LoG(Laplacian-Gauss)算子、坎尼Canny算子的分割步骤、分割方式、分割准那么相互比拟可以看出根据坎尼Canny边缘算子的3个准那么得出的边缘检测结果最满意。而阈值分割技术的关键在于阈值确实定，只有阈值确定好了才能有效的划分物体与背景，但这种方法只对于那些灰度分布明显，背景与物体差异大的图像的分割效果才明显。区域增长的根本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成新区域。与此
2、同时本文还分析了图像分割技术研究的方向。关键词：图像处理 图像分割 AbstractThis article analyses the application effect to the classics image segmentation method like the edge examination, territory value division technology, and the region growth and so on.For comparing the Roberts operator, Sobel operator, Prewitt operator, the o
3、perator of Laplacian and the operator of LoG(Laplacian-Gauss),Canny operator in gradient algorithm,the step, the way and the standard of the image segmentation,we can find out the three standard of Canny edge operator the edge detection result of reaching most satisfy. And the key point of threshold
4、 segmentation lie in fixing the threshold value, it is good to have only threshold value to determine it then can be effective to divide object and background,but this kind of method is good to those gray scales,the big difference image effect between the background and obiect. The basic idea of are
5、a is to form the new region from similar nature.And also, this paper analyses the research direction of image segmentation technology at the same time.Key words: image processing image segmentation operator目 录一般目录要求最多是三级目录，不要出现四级目录第一章 绪论11.1数字图像处理的根本特点11.1.1数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大三级标题有问题11.1.2数字图像处
6、理占用的频带较宽21.1.3数字图像中各个像素是不独立的，其相关性大21.1.4作适宜的假定或附加新的测量21.1.5数字图像处理后的图像受人的因素影响较大21.2数字图像处理的优点21.2.1再现性好21.2.2处理精度高31.2.3适用面宽31.2.4灵活性高31.3数字图像处理的应用41.3.1航天和航空技术方面的应用41.3.2生物医学工程方面的应用51.3.3通信工程方面的应用51.3.4工业和工程方面的应用51.3.5军事公安方面的应用51.3.6文化艺术方面的应用61.4数字图像分割技术的开展概况61.4.1 基于分形的图像分割技术61.4.2 基于神经网络的图像分割技术71.5
7、本文的主要流程图8第二章 数字图像处理的处理方式92.1图像变换92.2图像编码压缩92.3图像增强和复原92.4图像分割92.5图像描述102.6图像分类识别10第三章 MATLAB平台及其开发环境11的组成11主要有以下几个局部11a.数值计算功能12b.符号计算功能12c.数据分析功能12d.动态仿真功能12e.程序借口功能13f.文字处理功能133.2MATLAB的特点13功能强大，可扩展性强13界面友好，编程效率高14图像功能，灵活且方便143.3MATLAB在图像处理中的应用14第四章 图像分割概念及算法研究164.1图像分割的根本概念16图像分割定义164.2边缘检测方法4.1和
8、4.2之间不是并行关系17边缘检测概述17边缘检测梯度算法19a.梯度边缘检测算法根本步骤及流程图19b.Robert算子20c.Sobel算子21d.Prewitt算子21拉普拉斯Laplacian算子224.2.4LoG(Laplacian-Gauss)算子24坎尼Canny算子254.3灰度阈值分割274.3.1阈值分割介绍28a.阈值化分割原那么28b.阈值分割算法分类29全局阈值30a.极小值点阈值31b.最优阈值31c.迭代阈值分割33动态阈值34a.阈值插值35b.水线阈值算法354.4区域分割37区域生长的根本原理、步骤及流程图37生长准那么和过程40a.灰度差准那么40b.灰
9、度分布统计准那么41c.区域形状准那么42分裂合并43第五章 总结455.1对于图像边缘检测的分析455.2对于图像阈值分割的分析455.3对于图像区域分割的分析465.4改良意见改良可另外做为一章比方说某某算法等的假设干改良等，不要放入总结一章中总结是对整篇文章的一个概述，应该是写比方得出些什么结论，一些算法间比拟等相关问题。46参考文献48致 谢49附 录50第一章 绪论1.1数字图像处理的根本特点1.1.1数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大如一幅256256低分辨率黑白图像，要求约64kbit的数据量；对高分辨率彩色512512图像，那么要求768kbit数据量；如果要处理
10、30帧/秒的电视图像序列，那么每秒要求500kbit22.5Mbit数据量。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。1.1.2数字图像处理占用的频带较宽与语言信息相比，占用的频带要大几个数量级。如电视图像的带宽约5.6MHz，而语音带宽仅为4kHz左右。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上，技术难度较大，本钱亦高，这就对频带压缩技术提出了更高的要求。1.1.3数字图像中各个像素是不独立的，其相关性大在图像画面上，经常有很多像素有一样或接近的灰度。就电视画面而言，同一行中相邻两个像素或相邻两行间的像素，其相关系数可达0.9以上，而相邻两帧之间的相关性比帧内相关性一般说还要大些
11、。因此，图像处理中信息压缩的潜力很大。 1.1.4作适宜的假定或附加新的测量由于图像是三维景物的二维投影，一幅图像本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力，很显然三维景物背后局部信息在二维图像画面上是反映不出来的。因此，要分析和理解三维景物必须作适宜的假定或附加新的测量，例如双目图像或多视点图像。在理解三维景物时需要知识导引，这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题。 1.1.5数字图像处理后的图像受人的因素影响较大由于人的视觉系统很复杂，受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大，作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究。另一方面，计算机视觉是模仿人的视觉，人的感知机理必然影
12、响着计算机视觉的研究。例如，什么是感知的初始基元，基元是如何组成的，局部与全局感知的关系，优先敏感的构造、属性和时间特征等，这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题。1.2数字图像处理的优点1.2.1再现性好 数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于，它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿，那么数字图像处理过程始终能保持图像的再现。 1.2.2处理精度高 按目前的技术，几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组，这主要取决于图像数字化设备的能力。现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高，这意味着图像的数字化精
13、度可以到达满足任一应用需求。对计算机而言，不管数组大小，也不管每个像素的位数多少，其处理程序几乎是一样的。换言之，从原理上讲不管图像的精度有多高，处理总是能实现的，只要在处理时改变程序中的数组参数就可以了。回想一以下图像的模拟处理，为了要把处理精度提高一个数量级，就要大幅度地改良处理装置，这在经济上是极不合算的。 1.2.3适用面宽 图像可以来自多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像例如X射线图像、 射线图像、超声波图像或红外图像等。从图像反映的客观实体尺度看，可以小到电子显微镜图像，大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式
14、后，均是用二维数组表示的灰度图像彩色图像也是由灰度图像组合成的，例如RGB图像由红、绿、蓝三个灰度图像组合而成组合而成，因而均可用计算机来处理。即只要针对不同的图像信息源，采取相应的图像信息采集措施，图像的数字处理方法适用于任何一种图像。 1.2.4灵活性高 图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大局部，每一局部均包含丰富的内容。由于图像的光学处理从原理上讲只能进展线性运算，这极大地限制了光学图像处理能实现的目标。而数字图像处理不仅能完成线性运算，而且能实现非线性处理，即但凡可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。1.3数字图像处理的应用图像是人类获取
15、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。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。 1.3.1航天和航空技术方面的应用 数字图像处理技术在航天和航空技术方面的应用，除了上面介绍的JPL对月球、火星照片的处理之外，另一方面的应用是在飞机遥感和卫星遥感技术中。许多国家每天派出很多侦察飞机对地球上有兴趣的地区进展大量的空中摄影。对由此得来的照片进展处理分析，以前需要雇用几千人，而现在改用配备有高级计算机的图像处理系统来判读分析，既节省人力，又加快了速度，还可以从照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。从60年代末以来，美国及一些国际组织发射了资源遥感卫星如LANDSAT系列和天空实验室如SKYLAB，由于成像条件受飞行器位置、姿态、环境条件等影响，图像质量总不是很高。因此，以如此昂贵的代价进展简单直观的判读来
