圖像邊緣檢測課程設(shè)計-wenkub
2022-09-09 13:49:58 本頁面
【正文】 子公式為： 222 fffxy??? ? ? 使用差分方程對 x和 y方向上的二階偏導(dǎo)數(shù)近似如下： ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?22, 1 , 1 , 2 2 , 1 ,xGfxxf i j f i jxf i j f i jxxf i j f i j f i j?????? ? ???? ? ?????? ? ? ? ? 這一近似式是以點 f[i,j+1]為中心的，用 j1替換 j得到 ? ? ? ?? ? ? ?22 , 1 2 , , 1f f i j f i j f i jx? ? ? ? ? ?? 它是以點 [i,j]為中心的二階偏導(dǎo)數(shù)的理想近似式，類似地， 6 ? ? ? ?? ? ? ?22 1 , 2 , 1 ,f f i j f i j f i jx? ? ? ? ? ?? 把式 (23)和式 (24)合并為一個算子，就成為式 (25)能用來近似拉普拉斯算子的模板： 2 0 1 01 4 10 1 0????? ? ????? 有時候希望鄰域中心點具有更大的權(quán)值，比如下面式 (26)的模板就是一種基于這種思想的近似拉普拉斯算子： 21 4 14 20 41 4 1?????????? 當(dāng)拉普拉斯算子輸出出現(xiàn)過零點時就表明有邊緣存在，其中忽略無意義的過零點 (均勻零區(qū) )。圖中，模板內(nèi)的數(shù)字為模板系數(shù)，梯度方向與邊緣方向總是正交 水平邊緣 Sobel 算子 垂直邊緣 Sobel 算子 圖 3 Sobel 算子 模板元素和窗口像素之間的對應(yīng)關(guān)系 (以 3 3窗口為例 )定義如下： 設(shè)窗口灰度為： 5 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?1 , 1 1 , 1 , 1, 1 , , 11 , 1 1 , 1 , 1F j k F j k F j kF F j k F j k F j kF j k F j k F j k??? ? ? ? ???? ? ?? ? ? ? ??? 模板卷積計算就是下式求乘積和的過程： ? ? ? ?11,11, ii m nmnf j k F j m k n M? ? ? ?? ? ??? 式中， i=1,2 分別代表垂直和水平模板。采用 Prewitt 算子不僅能檢測邊緣點，而且還能抵制噪聲的影響 [5]。由于利用局部差分檢測比較陡峭的邊緣，但對于噪聲比較敏感，經(jīng)常會出現(xiàn)孤立點，于是人們又提出了 Prewitt算子 [4]。最后設(shè)計實現(xiàn)了邊緣檢測系統(tǒng)。在嵌入式系統(tǒng)上實現(xiàn)圖像處理能夠很好的解決在一般 PC 或者工控機(jī)上實現(xiàn)圖像處理的不足之處，比如說便攜性差，功耗大，移動性，靈活性不強(qiáng)等。零點交叉邊緣檢測法（ Bovik， 1998）運(yùn)用了二階導(dǎo)數(shù)和拉普拉斯算符。邊緣是兩個不同 區(qū)域之間的邊界。目前國內(nèi)一個普遍被認(rèn)同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。傳統(tǒng)方法中的閾值都是通過實驗確定的，沒有統(tǒng)一的閾值選取方法。圖像的邊緣包含了圖像的位置、輪廓等特征，是圖像的基本特征之一，廣泛地應(yīng)用于特征描述、圖像分割、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、模式識別、圖像壓縮等圖像分析和處理中。 ******************* 實踐教學(xué) ******************* 蘭州理工大學(xué) 計算機(jī)與通信學(xué)院 2020 年秋季學(xué)期 圖像處理 綜合訓(xùn)練 題 目： 圖像邊緣檢測課程設(shè)計 專業(yè)班級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 成 績： 目 錄 摘 要 ................................................................................................... 1 一、前言 ................................................................................................. 2 二、算法分析與描述 .............................................................................. 3 三、詳細(xì)設(shè)計過程 ................................................................................. 8 四、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)解決辦法 ..................................... 10 五、程序運(yùn)行截圖及其說明 ................................................................ 11 六、簡單操作手冊 ............................................................................... 14 設(shè)計總結(jié) ............................................................................................... 16 參考資料 ............................................................................................... 17 致謝 ....................................................................................................... 18 附錄 ....................................................................................................... 19 1 摘 要 在實際圖像處理問題中，圖像的邊緣作為圖像的一種基本特征，經(jīng)常被應(yīng)用到較高層次的圖像應(yīng)用中去。因此，圖像邊緣和輪廓特征的檢測與提取方法，一直是圖像處理與分析技
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