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1、编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）题目： 图像边缘检测算法实验平台的构建与实现 姓名： 许帅 学号： 08073745 班级： 信息安全07-3班 二一一年六月中 国 矿 业 大 学本 科 生 毕 业 设 计姓 名： 学 号： 08073745 学 院： 计算机科学与技术学院 专 业： 信息安全 论文题目： 图像边缘检测算法实验平台的构建与实现 专 题： 指导教师： 职 称： 副教授 2011年 6月 徐州中国矿业大学毕业设计（论文）任务书学院 计算机学院 专业年级 信安07-3 班 学生姓名 任务下达日期：2011年 1月 10 日设计（论文）日期： 2011年 2月21日至2011年
2、6月15日设计（论文）题目： 图像边缘检测算法实验平台的构建与实现设计（论文）专题题目：设计（论文）主要内容和要求：内容：通过理论与实验分析经典边缘检测算法，并对不同算法的实验结果做了一些比较。在此基础上，用C#实现了几种经典的图像边缘检测算法用来处理图像边缘问题，同时设计与实现实验平台，并应用边缘检测算法来完成一个实际应用。要求：1. 熟悉并掌握经典的边缘检测算法，理解其工作原理；2. 掌握C#基本编程，编写相关代码，完成实验平台设计和设计；3. 完成对实验平台的软件测试；4. 完成相关实验，并且完成对几种经典边缘检测算法的相关性能的分析。5. 完成图像边缘检测的论文，并且论文符合设计文档的
3、规范。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计（论文）指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩： 指导教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计（论文）评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计（论文）答辩及综合成
4、绩答 辩 情 况提 出 问 题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要图像的边缘是图像最基本也是最重要的特征之一。边缘检测一直是计算机视觉和图像处理领域的经典研究课题之一。图像分析和理解的第一步常常是边缘检测。边缘检测的目的是去发现图像中关于形状和反射或透射比的信息，是图像处理、图像分析、模式识别、计算机视觉以及人类视觉的基本步骤之一。其结果的正确性和可靠性将直接影响到机器视觉系统对客观世界的理解。图像边缘检测的手段多种多样。本文重点研究基于灰度的算法，它是研究时间
5、最久而且理论发展最成熟的方法。同时，本文也介绍了一些其他比较热门的边缘检测算法。基于灰度的边缘检测算法通常是通过一些微分算子，来检测图像灰度的变化，从而检测出边缘。经典的边缘检测算法主要有Roberts，Laplace，Sobel，Canny，LOG等算子。通过MATLAB的边缘检测实验，本文分析这些算法的性能。然后，本文总结了这些算法的优点和缺点。在这些基础工作之后，设计完成了一个算法演示平台，并得到了预期的效果。最后，本文根据边缘检测理论完成了一个视频监控的实际应用。它能进行运动检测和跟踪，同时具备网络连接功能，并且运行良好。关 键 词: 图像处理；边缘检测；微分算法；演示平台；视频监控A
6、BSTRACTEdge is one of the most fundamental and significant features. Edge detection is always one of the most classical studying projects of computer vision and image processing field. The fist step of image analysis and understanding is edge detection. The goal of edge detection is to recover infor
7、mation about shapes and reflectance or transmittance in an image. It is one of the fundamental steps in image processing, image analysis, image patter recognition, and computer vision, as well as in human vision. The correctness and reliability of its results affect directly the comprehension machin
8、e system made for objective world.There are many kinds of ways to detect the edge. The main work of this paper focuses on the research of edge detection algorithms, which is based on variation of pixel gray. Theses algorithms are got the longest research and are developed most maturely in theory. Th
9、is paper also introduced a number of other more popular edge detection algorithm. Usually, these algorithms detect the variation of pixel gray of images through differential operator to detect variety of edge. The main classical edge detection algorithms are Roberts, Laplace, Sobel, Canny and LOG al
10、gorithm, etc. The paper analyzes these algorithms performance through experiment by using MATLAB. And then, a summary of these classical edge detection algorithms advantages and disadvantages is made. After those basic work, a platform to demonstrate the algorithms above is designed and it gets the
11、results expected.The last, a practical application based on edge detection is accomplished, which can do vision monitoring. Also, it can do motion detection and tracking. Its capable of Network as well, and it works well.Keywords : image processing ; edge detection ; differential algorithm ; demonst
12、ration platform ; vision monitoring目 录1 概述11.1 背景介绍11.2 图像边缘的定义31.3 课题的意义31.4 本文内容安排42 相关算法概述52.1 边缘检测算法的分类52.2 边缘检测基本步骤62.3 边缘检测算法评价标准62.4 经典边缘检测算法82.4.1 Roberts算法92.4.2 Sobel算法102.4.3 Prewitt算法112.4.4 Laplace算法112.4.5 四方向算法122.4.6 八方向算法132.5 复杂边缘检测算法132.5.1 Canny算法132.5.2 LOG算法142.6 其他重要算法162.6.1
13、数学形态学方法162.6.2 小波变换法162.6.3 神经网络法172.6.4 模糊检测法183 各种算法间的实验测试与比较分析193.1 实验概况193.2 算法分析234 实验平台的设计和构造254.1 AForge.Net介绍254.2 实验平台工作流程254.3 实验平台的实现264.3.1 输入/输出部分284.3.2 算法部分294.3.3 直方图部分314.4 完成情况335 视频监视系统355.1 理论概述355.2 实际运行366 总结41参考文献42翻译部分44英文原文44中文翻译50致 谢57第57页中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文）1 概述1.1 背景介绍随着计算机科学技术的不断发展以及人们在日常生活中对图
