基于紅外圖像的邊緣特征提取畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 4 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)典的特征提取算法，而關(guān)于圖像邊緣特征的提取， 介紹了 Sobel 算子、 Roberts 算子、 Prewitt 算子 、 Canny 算子和 LOG (Laplace Gauss)算子，并分析了這幾種算子的優(yōu)點(diǎn)和不足。所有的這些曲線必定交于一點(diǎn) ( or?,0 )。得出： ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?22, , , ,M x y I x y f x y f x y? ? ? ? ? 拉普拉斯算子是一個(gè)二階微分算子，它可在邊緣處產(chǎn)生一個(gè)陡峭的零交叉，即一個(gè)由正到負(fù)的過(guò)零點(diǎn)，最后依據(jù)零交叉點(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)。雙邊濾波方法可用如下公式表示： ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?, ,sijsijw i j I i jf x y w i j??????? 其中 ? ?,f xy 為去噪后圖像 , ? ?,sw i j 為空間域權(quán)值 , ? ?,Ii j 為原圖像 ,? 為像素? ?,xy 處的鄰域范圍。在小波分析中， LOG 算子被稱為墨西哥草帽小波。經(jīng)過(guò)極大值抑制并 且閾值化后的結(jié)果是一個(gè)圖像的邊緣陣列，其中仍然有假邊緣的存在。 5 圖 邊緣和梯度方向示意圖 圖 梯度角離散圖 圖 鄰域圖 將梯度角離散為圓周的四個(gè)扇區(qū)之一，以便用 3*3 的窗口作抑制運(yùn)算。對(duì)數(shù)字圖像 f(x， y)， Prewitt 算子的定義如下： G(i)=|[f(i1,j1)+f(i1,j)+f(i1， j+1)][f(i+1,j1)+f(i+1， j)+f(i+1，j+1)]| G(j)=|[f(i1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1， j+1)][f(i1,j1)+f(i,j1)+f(i+1，j1)]| 則 P(i,j)=max[G(i),G(j)]或 P(i,j)=G(i)+G(j) 經(jīng)典 Prewitt 算子認(rèn)為：凡灰度新值大于或等于 閾值 的像素點(diǎn)都是邊 緣點(diǎn)。 利用梯度模算子來(lái)檢測(cè)邊緣是一種很好的方法，它不僅具有位移不變性，還具有各向同性。 operator 2 引言 圖像最基本的特征是邊緣，邊緣是圖像性區(qū)域和另一個(gè)屬性區(qū)域的交接處，是區(qū)域?qū)傩园l(fā)生突變的地方，是圖像中不確 定性最大的地方，也是圖像信息最集中的地方，圖像的邊緣包含著豐富的信息。 紅外圖像的特征提取是指采用人工或自動(dòng)的方法檢測(cè)圖像中的不變特征 。對(duì)幾種最常用的圖像邊緣提取算法給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行結(jié)果對(duì)比與分析。 Roberts 邊緣檢測(cè)算子是一種利用局部差分算子尋找邊緣的算子。 3） Sobel 算法 Sobel邊緣檢測(cè)算子。在每一點(diǎn)上，領(lǐng)域的中心象素 M[x,y]與沿著梯度線的兩個(gè)象素比。 1 2 3 8 4 7 6 5 6 二階微分算子法 1） LOG 邊緣檢測(cè)算子 。由線性系統(tǒng)中卷積和微分的可交換性可得： ? ? ? ?? ?2 2 2, , [ ( , ) ( , ) ] [ ( , ) ] ( , )M x y I x y G x y f x y G x y f x y? ? ? ? ? ? ? ? ⑹ 對(duì)圖像的高斯平滑濾波與拉普拉斯微分運(yùn)算可以結(jié)合成一個(gè)卷積算子： )2ex p ()2(2 1),( 2 222 2242 ???? yxyxyxG ?????? 式中 ),(2 yxG? 即為 LOG 算子，又稱為高斯拉普拉斯算子。因此 ,雙邊濾波器既平滑了圖像 ,又保護(hù)了圖像邊緣。 Hough 變換的本質(zhì)是從圖像空間到參數(shù)空間的映 射，其基本思想是把解析曲線從圖像空間映射到以 參數(shù)為坐標(biāo)的參數(shù)空間中，根據(jù)參數(shù) 9 空間的一些標(biāo) 識(shí)反過(guò)來(lái)確定曲線的參數(shù)值，進(jìn)而得出圖像空間中 各邊界的確定性描 述。 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 本實(shí)驗(yàn)采用原圖像素為 80*118 的紅外線圖像，在 MATLAB 中進(jìn)行圖像各種算法處理變換的出下列結(jié)果 圖 霍夫變換提取直線特征流程 10 圖 原圖 圖 Roberts 算子 圖 Prewitt 算子 圖 Sobel 算子 圖
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