·161· 居 舍 研究探討 2017年10月(中) 1 緒論 圖像邊緣中通常包含著重要的邊界信息，這些邊界信息便于分析和研究圖像。另外，邊緣檢測可以大大降低圖像處 理的工作量，將提高圖像分析的效率。 2 邊緣檢測的基本方法 圖像的邊緣變化完全可以用算子來進(jìn)行檢測。通常用一階或二階導(dǎo)數(shù)來檢測邊緣。 2.1 基于一階微分的邊緣檢測算子 2.1.1 Roberts 算子主要利用相鄰兩個局部圖像像素之差來檢測圖像的邊緣信息 [1]。 2.1.2 Sobel 算子該算子在以 f(x，y)為中心的領(lǐng)域上計算 x 和 y 方向的偏導(dǎo)數(shù)。 2.1.3 Canny 算子 Canny 算子檢測邊緣的準(zhǔn)則包括 ： ①信噪比準(zhǔn)則作用是提高邊緣檢測的正確性。 ②定位精度準(zhǔn)則定位的目的是使標(biāo)記得出的邊緣盡可能地接近圖像真正的邊緣，提高定位的精度。 ③單邊緣相應(yīng)準(zhǔn)則 式中， 為 h(x)的二階導(dǎo)數(shù)。將3個準(zhǔn)則結(jié)合可以獲得優(yōu)的檢測算子。 2.2基于二階微分的邊緣檢測算子 由于梯度算子和拉普拉斯算子都對噪聲非常敏感，因此要提前把噪聲濾掉。LOG 算法的原理就是將這兩種算子結(jié)合在一起使用。通過一階算子和二階算子在圖像處理中的應(yīng)用，對邊緣檢測有了非常好的效果，不同的算子應(yīng)用于不同的邊緣檢測領(lǐng)域 [2]。 3 邊緣檢測算法的仿真與分析3.1 GUI 用戶界面的設(shè)計 啟動GUI 界面，然后進(jìn)行控件設(shè)計。右擊button 選擇“Callback”選項，定位該控件的回調(diào)函數(shù) [3]。為方便編程，采用按鈕組進(jìn)行算法實現(xiàn)。點擊按鈕組里的按鈕可以實現(xiàn)圖像的邊緣檢測，完成每一個算子的仿真結(jié)果圖。 3.2 仿真結(jié)果分析 通過設(shè)計的 GUI 界面，可以得到各個仿真的結(jié)果圖。圖1 是對一階微分的 Canny 算子的仿真，圖2是對二階微分算子的仿真。 通過對它們的對比和分析，可以得到以下結(jié)論。由圖1可以看出，Canny 算子檢測的邊緣比較連續(xù)，效果比較好，對噪聲的抑制作用較強(qiáng)。另外，Canny 算子能檢測到真正的弱邊緣[4]。由圖2可以看出，LOG 算子對噪聲的敏感度很強(qiáng)，抗噪能力越小，從而檢測到的邊緣細(xì)節(jié)較多。其他幾種算子在檢測方面都有各自的缺點，如邊緣方面較粗，或者邊緣的信息發(fā)生丟失現(xiàn)象，存在著不連續(xù)的現(xiàn)象。所以，Canny 算子的檢測 效果是很突出的。 圖1 Canny算子仿真結(jié)果圖 圖2 LOG算子仿真結(jié)果圖 4 結(jié)語 通過分析這幾種算子的仿真結(jié)果圖，可以看出它們的檢測效果各有不同。在實際應(yīng)用中，選擇哪種檢測算法來對圖像進(jìn)行處理要根據(jù)它們的特點，有時候會將這幾種算法結(jié)合起來使用。 參考文獻(xiàn) [1] 崔琪 . 圖像處理與分析—數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法及應(yīng)用 [M]. 北京 ：科學(xué)出版社，2014 ：7-8. [2] 趙小川 . 現(xiàn)代數(shù)字圖像處理技術(shù)提高及應(yīng)用案例(下轉(zhuǎn)第 107 頁) ［摘 要］圖像的邊緣檢測技術(shù)是數(shù)字圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)探討內(nèi)容，是物體識別的重要方面。本論文主要探究圖像的邊緣 檢測方法，利用 MATLAB 軟件進(jìn)行仿真和分析，最后對結(jié)果進(jìn)行對比研究，并得到相應(yīng)的結(jié)論。 ［關(guān)鍵詞］圖像處理 ；邊緣檢測 ；算法比較 ；MATLAB ；對比研究 ［基金項目］項目 ：濟(jì)南市2016年科學(xué)技術(shù)發(fā)展計劃項目16JK087 ；濟(jì)南市2016年科學(xué)技術(shù)發(fā)展計劃項目16JK086 ；齊魯理 工學(xué)院校級科研項目07qlk008。 ［中圖分類號］TP391.41　　　　　［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A　　　　　［文章編號］1674-1900(2017)29-0161-02 基于MATLAB數(shù)字圖像邊緣檢測算法的研究與對比分析 王

總結(jié)

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