数字信号处理程序课程设计-基于 MATLAB 的图像边缘检测算法的研究和实现
22页1、1数字信号处理课程设计设 计 题 目 : 姓 名 : 学 号 : 院 系 班 级 : 组 次 : 指 导 教 师 : 时 间 : 2015 年 11 月 21 日 2015 年 12 月 6 日2摘 要基 于 MATLAB 的 图 像 边 缘 检 测 算 法 的 研 究 和 实 现图 像 边 缘 是 图 像 的 最 基 本 的 特 征 。 所 谓 边 缘 , 就 是 指 图 像 局 部 强 度 变 化最 明 显 的 部 分 , 存 在 于 区 域 与 区 域 、 目 标 与 目 标 、 目 标 与 背 景 、 基 元 与 基 元之 间 , 包 含 有 图 像 处 理 中 用 于 识 别 的 关 键 信 息 。 边 缘 检 测 是 数 字 图 像 处 理 中 ,最 基 础 也 是 最 重 要 的 环 节 之 一 。 本 文 介 绍 了 六 种 经 典 的 边 缘 检 测 算 子 , 包 括 Roberts 算 子 , Sobel 算 子 , Canny 算 子 , Prewitt 算 子 , LOG 算 法 。 并且 利 用 MATLAB 系 统 所 提 供 的 相 关 函 数 等 ,
2、对 同 一 副 图 像 结 合 用 这 些 不 同 的算 子 分 别 进 行 处 理 , 分 析 并 得 到 他 们 处 理 图 像 的 特 点 。 比 较 传 统 的 边 缘 检 测算 子 , 因 为 是 基 于 图 像 函 数 的 一 阶 导 数 进 行 考 察 的 , 因 而 它 们 具 有 共 同 的 特点 是 计 算 简 单 、 速 度 较 快 , 但 是 对 噪 声 都 比 较 敏 感 。 LOG 算 法 和 Canny 算法 , 都 是 先 对 图 像 进 行 平 滑 去 噪 , 抗 噪 性 能 较 好 , 但 是 会 损 失 一 些 边 缘 信 息 ,其 中 LOG 算 法 比 较 适 合 处 理 渐 变 灰 度 图 像 , 而 Canny 算 子 更 适 合 处 理 阶跃 型 边 缘 图 像 。 小 波 变 换 边 缘 检 测 法 , 则 能 够 很 好 的 保 留 图 像 的 边 缘 信 息 ,更 适 合 处 理 小 阵 列 图 像 。关 键 词 :MATLAB;图 像 处 理 ;边 缘 检 测 ;微 分 算 子3目 录第 一 章 绪 论 .41.1 设 计 目 的
3、 与 要 求 .41.2 叙 述 国 内 外 研 究 动 态 .5第 二 章 软 件 设 计 - 基 于 MatLab 的 边 缘 检 测 算 法 .62.1 MatLab 简 介 .62.2 边 缘 检 测 算 法 原 理 .72.2.1 Roberts 边 缘 算 子 .72.2.2 Sobel 边 缘 算 子 .82.2.3 Prewitt 边 缘 算 子 .82.2.4 Log 边 缘 算 子 .82.2.5 Canny 边 缘 算 子 .82.3 边 缘 检 测 算 法 -测 试 程 序 .9第 三 章 实 验 结 果 及 分 析 .133.1 Roberts 算 子 检 测 图 像 边 缘 的 实 现 .133.2 Sobel 算 子 检 测 图 像 边 缘 的 实 现 .143.3 Prewitt 算 子 检 测 图 像 边 缘 的 实 现 .153.4 高 斯 一 拉 普 拉 斯 LOG 算 子 检 测 图 像 边 缘 的 实 现 .163.5 Canny 算 子 检 测 图 像 边 缘 的 实 现 .17第 四 章 总 结 与 心 得 体 会 .20参 考 文 献 .
4、21致 谢 .224第 一 章 绪 论1.1 设 计 目 的 与 要 求二 十 世 纪 五 十 年 代 , 人 们 开 始 提 出 一 些 数 字 图 像 处 理 的 技 术 , 是 通 过 计算 机 对 图 像 所 包 含 的 信 息 进 行 加 工 和 处 理 后 , 使 得 图 像 中 的 信 息 能 够 为 我 们所 用 。 从 早 期 的 报 纸 业 , 到 1964 年 , 在 航 天 领 域 中 , 有 里 程 碑 作 用 的 “旅行 者 七 号 ”太 空 船 在 太 空 中 拍 摄 了 月 球 的 照 片 , 并 回 传 给 地 球 上 的 工 作 站 成功 处 理 , 到 现 在 的 我 们 所 能 接 触 到 的 统 计 学 、 医 学 等 等 各 种 领 域 之 中 , 数 字图 像 处 理 己 经 迅 速 发 展 , 并 成 为 了 我 们 不 可 或 缺 的 重 要 技 术 和 研 究 对 象 。图 像 处 理 中 最 关 键 的 一 步 就 是 对 图 像 信 息 进 行 分 解 , 提 取 一 些 具 有 某 种特 征 的 图 像 信 息 。 图 像 的
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