【正文】 速公路、數(shù)字化地球概念的提出以及因特網(wǎng)的飛速發(fā)展，數(shù)字圖像以其信息量大，傳輸速度快，作用距離遠等一系列優(yōu)點必將成為人類獲取信息的重要來源。 關(guān)鍵詞：圖像處理、邊緣檢測、算法、卷積 Abstract Digital image processing techniques originated in the 1920s, after more than half a century of development, has been widely used in industry, medical care, aerospace, military each domain, the national economy in China is playing the more and more major role. In image processing technology, many occasions require image description and with a puter analysis and understanding of image. For example, for largescale integrated circuits, the automatic detection process to analyze requirements to get chip image in the description of the defect image。最早提出了一些基于梯度的邊緣檢測算子，例如 Roberts 算子、 Prewitt 算子、 Sobel 算子、 Kirsch 算子等，還有一些其他算子，如最優(yōu)算子是在經(jīng)典邊緣檢測算子的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，這類方法是根據(jù)信噪比求得檢測邊緣的最優(yōu)濾波器，為提高傳統(tǒng)算子的抗噪性能，如高斯拉普拉斯算子。邊緣檢測算子檢查每個像素的領(lǐng)域并對灰度變化率進行量化，也包括方向的確定。 邊緣在邊緣檢測、圖像分割、模式識別、機器視覺等中有很重要的作用。例如，對于大規(guī)模集成電路的自動檢測過程，要求對圖像進行分析以得到芯片圖像中有關(guān)疵點的描述；對于醫(yī)學癌細胞識別來說，要求能夠從顯微鏡中得到有關(guān)癌細胞形狀的描述。蘇州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 1 目錄 中英文 摘要 ?????????????????????????? （ 3） 前言 ???????????????????????????? ? （ 5） 第一章 概述 ???????????????????????? ? （ 6） 第一節(jié) 數(shù)字圖像處理概念及其特點???????????? ? （ 6） 第二節(jié) 數(shù)字圖像處理研究的主要內(nèi)容??????????? ? （ 6） 第三節(jié) 課題研究的背景和意義?????????????? ? （ 7） 第四節(jié) 論文的總體結(jié)構(gòu)??????????? ?????? ? （ 9） 第二章 邊緣檢測的基本概念 ????????????????? ? ? （ 9） 第一節(jié) 數(shù)學基礎(chǔ)???????????????????? ? （ 9） 1．微分算子????????????????????? ? （ 9） 2．有限區(qū)域的卷積?????????????????? ? （ 9） 第二節(jié) 邊緣定義及類型分析??????????????? ? （ 11） 1． 定義?????????????????????? ? （ 11） 2． 類型分析??????????????????? ? ? （ 11） 第三節(jié) 邊緣檢測的一般步驟??????????????? ? （ 11） 第三章 邊緣檢測算法綜述 ? ????????????????? ? （ 13) 第一節(jié) 概述?????????????????????? ? （ 13） 第二節(jié) 一階導(dǎo)數(shù)邊緣檢測算法 ?????????????? （ 13) 1. Roberts 梯度算子????????????????? ? （ 13) 2. Prewitt 和 Sobel 算子???????????????? （ 14） 3. 方向算子 Kirsch 算子?????????????? ? （ 16） 蘇州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 2 第三節(jié) 二階導(dǎo)數(shù)邊緣檢測算法?????????????? ? （ 17） 1. laplace 算子 ????????????????? ? （ 17） 2. 高斯拉普拉斯算子 ???????????????? ? （ 18）第四章 算法的 VC++實現(xiàn)和結(jié)果分析 ?????????????? ? （ 20） 第一節(jié) Visual C++ MFC 編程的 簡單說明 ???????????? （ 20） 第二節(jié) 算法的結(jié)果 ?????????????????? （ 21） 第五章 結(jié)論 ???????????????????????? ? （ 24） 參考文獻?????????????????????????? ? （ 25） 致謝???????????????????????????? ? （ 26） 附錄 A Template()????????????????????? （ 27） 附錄 B 主界面程序????????????????????? （ 34） 蘇州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 3 摘 要 數(shù)字圖像處理技術(shù)起源于 20 世紀 20年代 ，經(jīng)過近一個世紀的發(fā)展，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療保健、航空航天、軍事的各個領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越大的作用。在圖像處理技術(shù)中，許多場合都要求用計算機進行圖像描述并對圖像進行分析和理解。諸如此類的圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域都要用到圖像的分析和理解技術(shù)。邊緣是邊緣檢測的重要基礎(chǔ)，也是外形檢 測的基礎(chǔ)。大多數(shù)使用基于方向?qū)?shù)掩模求卷積的方法。 最后用 VC++來實現(xiàn)各種算法，并比較各算法。 For medical 蘇州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 4 cancer cells from it, requirement can be identified by a relevant microscope of describing the shape of cancer cells. Such image processing applications with image analysis and understanding of the technology. Edge over the edge detection, image segmentation, pattern recognition and machine vision has very important role. Edge is the important foundation for edge detection, is also the basis of shape detection. Edge detection operators check every pixel fields and grayscale rate, also includes quantitative determination of direction. Most use based on directional derivative deconvolution method for masking. The earliest puts forward some of edge detection based on gradient, such as Roberts operator, operator Prewitt operator, Sobel operator, Kirsch operator, optimal operator in classical edge detection operator is developed on the basis of, this kind of method is obtained according to the signaltonoise ratio of edge detection for improving the optimal filter, the traditional operator function of noise, such as gaussian Laplace operator. Finally by vc + + to achieve various algorithms, and pare various algorithms. Keywords： Image processing, edge detection, algorithm, convolution 蘇州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 5 前言 數(shù)字圖像處理技術(shù)起源于 20 世紀 20年代，經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療保健、航空航天、軍事的各個領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越大的作用。因此，數(shù)字圖像處理科學與技術(shù)逐步向其他學科領(lǐng)域滲透，并為其他學科所利用是科學發(fā)展的必然趨勢。例如，對于大規(guī)模集成電路的自動檢測過程，要求對圖像進行分析 以得到芯片圖像中有關(guān)疵點的描述；對于醫(yī)學癌細胞識別來說，要求能夠從顯微鏡中得到有關(guān)癌細胞形狀的描述。 邊緣在邊緣檢測、圖像分割、模式識別、機器視覺等中有很重要的作用。邊緣廣泛存在于物體與背景之間、物體與物體之間，基元與基元之間，因此它也是圖像分割所依賴的重要特征。對具有代表性的圖像邊緣提取方法進行討論 ,分析這些算子進行邊緣檢測的優(yōu)缺點 ,以及導(dǎo)致他們效果差異 的具體原因。 實現(xiàn)邊緣檢測的方法有很多它們的絕大部分可以劃分為兩類：基于查找一類和基于零穿越的一類?；诹愦┰降姆椒ㄍㄟ^尋找圖像二階導(dǎo)數(shù)零穿越來尋找邊界，通常是拉普拉斯過零點或者非線性差分表示的過零點。數(shù)字圖像處理是利用計算機（或數(shù)字技術(shù)）對圖像信息進行加工處理，以改善圖像的質(zhì)量?！皵?shù)字圖像處理”這一術(shù)語通常是指由數(shù)字計算機進行的二維圖像處理，更廣義地理解，它是指任意二維數(shù)據(jù)的數(shù)字處理。 同傳統(tǒng)的模擬圖像處理相比，數(shù)字圖像處理有很多優(yōu)點。增加圖像像素數(shù)使處理圖像變大，只需改變數(shù)組的參數(shù)，而處理方法不變。因此，在傳送和復(fù)制圖像時，只在計算機內(nèi)部進行處理，數(shù)據(jù)不會丟失或遭破壞，這樣使數(shù)字圖像處理不會因圖像的存儲、傳輸或復(fù)制等一系列變換操作導(dǎo)致圖像質(zhì)量的退化，從而保持再現(xiàn)性。另外，對程序加以改變后可進行各種各樣的處理，靈活性極高。因此，往往采用各種圖像變換的方法，如傅立葉變換、沃爾什變換、離散余弦變換等間接處理技術(shù)，將空間域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理，不僅可減少計算量，而且可獲得更有效的處理（如傅立葉變換可在頻域中進行數(shù)字濾波處理）。 2) 圖像編碼壓縮 圖像編碼壓縮技術(shù)可減少描述圖像的數(shù)據(jù)量（即比特數(shù)），以便節(jié)省圖像蘇州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 7 傳輸、處理時間和減少所占用的存儲器容量。編碼是壓縮技術(shù)中最重要的方