图像边缘检测matlab程序

本科毕业设计(论文)

检测算法研究

学 院：信息工程学院 专 业：自动化 学 号： 学生姓名： 指导教师：

二○一 年 五月 二十三日

题 目：基于matlab的图像边缘

2013届毕业设计（论文）

基于matlab的图像边缘检测算法研究

摘要

图像的边缘检测技术是数字图像处理技术的基础研究内容，是物体识别的重要基础。现有边缘检测技术在抑制噪声方面有一定的局限性，在阈值参数选取方面自适应能力很差，有待进一步改进和提高。

本论文首先介绍了图像边缘检测这个课题的意义和背景；作为理论基础，在第二章简单的介绍了传统的图像边缘检测算法，如Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、Laplacian算子、LOG算子，回顾了经典的边缘检测算法，为后面介绍Canny算法作为铺垫。在第三章，结合Canny算法的基本原理、算法的三个标准、算法的思路及检测步骤提出了对Canny算子中的图像滤波平滑处理及取阈值的算法进行改进的方法，并进行了实验检验。

基于传统Canny算法中采用高斯滤波器对图像滤波平滑处理的效果有待改进，本论文引用了自适应中值滤波器，在使用Canny算法之前，对图像进行滤波，通过图3.4的结果显示，检测效果明显改善；

基于MATLAB的图像边缘检测

作 者：王艳燕

指导老师：秦怡

摘要：图像边缘检测技术是图像预处理技术之一，边缘作为图像的一种基本特征，经常被应用到较高层次的图像应用中去。它在图像识别，图像分割，图像增强以及图像压缩等的领域中有较为广泛的应用，也是它们的基础。

图像边缘检测的手段多种多样。本文介绍的检测方法是通过一些差分算子，由图像的亮度计算其梯度的变化，从而检测出边缘，主要有Robert、Sobel、Prewitt、Canny、Log等算子。 关键词：算子;边缘;检测

前言

在实际图像边缘检测问题中，图像的边缘作为图像的一种基本特征，经常被应用到较高层次的图像应用中去。它在图像识别，图像分割，图像增强以及图像压缩等的领域中有较为广泛的应用，也是它们的基础。

图像边缘是图像最基本的特征之一，往往携带着一幅图像的大部分信息。而边缘存在于图像的不规则结构和不平稳现象中，也即存在于信号的突变点处，这些点给出了图像轮廓的位置，这些轮廓常常是我们在图像边缘检测时所需要的非常重要的一些特征条件，这就需要我们对一幅图像检测并提取出它的边缘。而边缘检测算法则是图像边缘检测问题中经典技术难题之一，它的解决对于我们进行高层次的特征描述、识别和

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《图像处理中的数学方法》实验报告

学生姓名：赵芳舟

教师姓名：曾理

学院：数学与统计学院

专业：信息与计算科学

学号：20141914

联系方式：139********

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

__________________________________________________ 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 梯度和拉普拉斯算子在图像边缘检测中的应用

一、数学方法

边缘检测最通用的方法是检测灰度值的不连续性，这种不连续性用一阶和二阶导数来检测。

1. （1）一阶导数：一阶导数即为梯度，对于平面上的图像来说，我们只需用到二维函数

的梯度，即：

,该向量的幅值：

,为简化计算，省略上式

平方根，得到近似值；或通过取绝对值来近似，得到：。

（2）二阶导数：二阶导数通常用拉普拉斯算子来计算，由二阶微分构成：

2. 边缘检测的基本思想：

（1） 寻找灰度的一阶导数的幅度大于某个指定阈值的位置；

（2） 寻找灰度的二阶导数有零交叉的位置。

3.

几种方法简介

（1） Sobel 边缘检测器：以差分来代替一阶导数。Sobel 边缘检测器使用一个3×3邻

域的行和列之

不同图像灰度不同，边界处一般会有明显的边缘，利用此特征可以分割图像。需要说明的是：边缘和物体间的边界并不等同，边缘指的是图像中像素的值有突变的地方，而物体间的边界指的是现实场景中的存在于物体之间的边界。有可能有边缘的地方并非边界，也有可能边界的地方并无边缘，因为现实世界中的物体是三维的，而图像只具有二维信息，从三维到二维的投影成像不可避免的会丢失一部分信息；另外，成像过程中的光照和噪声也是不可避免的重要因素。正是因为这些原因，基于边缘的图像分割仍然是当前图像研究中的世界级难题，目前研究者正在试图在边缘提取中加入高层的语义信息。

在实际的图像分割中，往往只用到一阶和二阶导数，虽然，原理上，可以用更高阶的导数，但是，因为噪声的影响，在纯粹二阶的导数操作中就会出现对噪声的敏感现象，三阶以上的导数信息往往失去了应用价值。二阶导数还可以说明灰度突变的类型。在有些情况下，如灰度变化均匀的图像，只利用一阶导数可能找不到边界，此时二阶导数就能提供很有用的信息。二阶导数对噪声也比较敏感，解决的方法是先对图像进行平滑滤波，消除部分噪声，再进行边缘检测。不过，利用二阶导数信息的算法是基于过零检测的，因此得到的边缘点数比较少，有利于后继的处理和识别工

实验三 图像的边缘检测

一、实验目的

1．进一步理解边沿检测的基本原理。 2．掌握对图像边沿检测的基本方法。

3．学习利用Matlab图像工具箱对图像进行边沿检测。 二、实验原理

边缘检测在图像处理中可分为空域下的操作和频域下的操作。本实验以空域下的操作为主要实验内容，其他方法同学们可以在课后自行实验。空域下的图像边缘检测主要应用的是领域运算。

三、实验要求

对边缘检测的要求：使用Matlab图像处理工具箱中的不同方法对下图的边缘进行提取；注意观察不同操作对垂直方向、水平方向、斜方向的提取效果有何区别；注意观察提取后的边界是否连续，若不连续可采用什么方法使其连续。

四、实验步骤

1．打开计算机，启动MATLAB程序；

2．调入实验指导书所示的数字图像，利用MATLAB图像工具箱中已有函数进行编程以实现图像的边缘检测； 3．显示原图和处理过的图像。 4．记录和整理实验报告 五、实验仪器 1．计算机；

2．MATLAB程序； 3．记录用的笔、纸。 六、实验程序：

七、程序说明：

1、先是读取图像I；

2、自定义矩阵[1,1,1,0,0,0,-1,-1,-1]这是横向边缘处理矩阵。[0,1,1,-

数字图像处理技术课程设计

图像边缘检测

编程实现灰度图像的几种常用的边缘检测算法，包括：梯度边缘检测算法、Roberts边缘检测算法、Sobel边缘检测算法、拉普拉斯边缘检测算法、canny边缘检测算法、Prewitt边缘检测算法和Krisch边缘检测算法。

代码：

头文件：

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ bmpFile.h

#ifndef BMP_FILE_H #define BMP_FILE_H

BYTE *Read8BitBmpFile2Img(const char *filename,int *width,int *height); bool Write8BitImg2BmpFile(BYTE *pImg,int width,int height,const char *filename); BYTE *Read24BitBmpFile2Img(const char *filename,int *width,int *height);

bool Write24BitImg2BmpFile(BYTE *pImg,int

目录

摘要 ..................................................................................................................................... 1 引言 ..................................................................................................................................... 2 第一章绪论 ........................................................................................................................ 3

1.1 课程设计选题的背景及意义 ............................................................................. 3 1.2 图像边缘检测的发展现状 ..

本科毕业设计(论文)

题 目：基于matlab的图像边缘

检测算法研究

2013届毕业设计（论文）

毕业论文（设计）原创性声明

本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名： 日期：

毕业论文（设计）授权使用说明

本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名： 指导教师签名：

日期： 日期：

I

基于matlab的图像边缘检测算法研究

注 意 事 项

1.设计（论文）的内

%直接帧间差分，计算阈值并进行二值化处理（效果不好）

clc;

clear;

Im1 = double(imread('')); %读取背景图片

Im2 = double(imread(''); %读取当前图片

[X Y Z] = size(Im2); %当前图片的各维度值

DIma = zeros(X,Y);

for i = 1:X

for j = 1:Y

DIma(i,j) =Im1(i,j) - Im2(i,j); %计算过帧间差分值

end

end

figure,imshow(uint8(DIma)) %显示差分图像

title('DIma')

med = median(DIma); %计算二值化阈值：差值图像中值

mad = abs(mean(DIma) - med); %中值绝对差

T = mean(med + 3**mad) %初始阈值

Th =5*T; %调整阈值

BW = DIma <= Th; %根据阈值对图像进行二值化处理

figure,imshow(BW)

%se = strel('disk',2); %膨胀处理

%BW = im

外文资料译文

外文资料译文

数字图像处理与边缘检测

1.数字图像处理

数字图像处理方法的研究源于两个主要应用领域：其一是为了便于人们分析而对图像信息进行改进：其二是为使机器自动理解而对图像数据进行存储、传输及显示。

一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y)，这里x和y是空间坐标，而在任何一对空间坐标(x,y)上的幅值f 称为该点图像的强度或灰度。当x,y和幅值f为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。数字图像处理是指借用数字计算机处理数字图像，值得提及的是数字图像是由有限的元素组成的，每一个元素都有一个特定的位置和幅值，这些元素称为图像元素、画面元素或像素。像素是广泛用于表示数字图像元素的词汇。

视觉是人类最高级的感知器官，所以，毫无疑问图像在人类感知中扮演着最重要的角色。然而，人类感知只限于电磁波谱的视觉波段，成像机器则可覆盖几乎全部电磁波谱，从伽马射线到无线电波。它们可以对非人类习惯的那些图像源进行加工，这些图像源包括超声波、电子显微镜及计算机产生的图像。因此，数字图像处理涉及各种各样的应用领域。

图像处理涉及的范畴或其他相关领域（例如，图像分析和计算机视觉）的界定在初创人之间并没有一致的看法。有时用处理的输入和输出内容都是图像这一特