基于matlab的数字图像边缘检测算法研究,基于MATLAB数字图像边缘检测算法的研究与对比分析...

·161· 居舍研究探讨 2017年10月(中) 1 绪论图像边缘中通常包含着重要的边界信息，这些边界信息便于分析和研究图像。另外，边缘检测可以大大降低图像处理的工作量，将提高图像分析的效率。 2 边缘检测的基本方法图像的边缘变化完全可以用算子来进行检测。通常用一阶或二阶导数来检测边缘。 2.1 基于一阶微分的边缘检测算子 2.1.1 Roberts 算子主要利用相邻两个局部图像像素之差来检测图像的边缘信息 [1]。 2.1.2 Sobel 算子该算子在以 f(x，y)为中心的领域上计算 x 和 y 方向的偏导数。 2.1.3 Canny 算子 Canny 算子检测边缘的准则包括： ①信噪比准则作用是提高边缘检测的正确性。 ②定位精度准则定位的目的是使标记得出的边缘尽可能地接近图像真正的边缘，提高定位的精度。 ③单边缘相应准则式中，为 h(x)的二阶导数。将3个准则结合可以获得优的检测算子。 2.2基于二阶微分的边缘检测算子由于梯度算子和拉普拉斯算子都对噪声非常敏感，因此要提前把噪声滤掉。LOG 算法的原理就是将这两种算子结合在一起使用。通过一阶算子和二阶算子在图像处理中的应用，对边缘检测有了非常好的效果，不同的算子应用于不同的边缘检测领域 [2]。 3 边缘检测算法的仿真与分析3.1 GUI 用户界面的设计启动GUI 界面，然后进行控件设计。右击button 选择“Callback”选项，定位该控件的回调函数 [3]。为方便编程，采用按钮组进行算法实现。点击按钮组里的按钮可以实现图像的边缘检测，完成每一个算子的仿真结果图。 3.2 仿真结果分析通过设计的 GUI 界面，可以得到各个仿真的结果图。图1 是对一阶微分的 Canny 算子的仿真，图2是对二阶微分算子的仿真。通过对它们的对比和分析，可以得到以下结论。由图1可以看出，Canny 算子检测的边缘比较连续，效果比较好，对噪声的抑制作用较强。另外，Canny 算子能检测到真正的弱边缘[4]。由图2可以看出，LOG 算子对噪声的敏感度很强，抗噪能力越小，从而检测到的边缘细节较多。其他几种算子在检测方面都有各自的缺点，如边缘方面较粗，或者边缘的信息发生丢失现象，存在着不连续的现象。所以，Canny 算子的检测效果是很突出的。图1 Canny算子仿真结果图图2 LOG算子仿真结果图 4 结语通过分析这几种算子的仿真结果图，可以看出它们的检测效果各有不同。在实际应用中，选择哪种检测算法来对图像进行处理要根据它们的特点，有时候会将这几种算法结合起来使用。参考文献 [1] 崔琪 . 图像处理与分析—数学形态学方法及应用 [M]. 北京：科学出版社，2014 ：7-8. [2] 赵小川 . 现代数字图像处理技术提高及应用案例(下转第 107 页) ［摘要］图像的边缘检测技术是数字图像处理技术的基础探讨内容，是物体识别的重要方面。本论文主要探究图像的边缘检测方法，利用 MATLAB 软件进行仿真和分析，最后对结果进行对比研究，并得到相应的结论。［关键词］图像处理；边缘检测；算法比较；MATLAB ；对比研究［基金项目］项目：济南市2016年科学技术发展计划项目16JK087 ；济南市2016年科学技术发展计划项目16JK086 ；齐鲁理工学院校级科研项目07qlk008。［中图分类号］TP391.41　　　　　［文献标识码］A　　　　　［文章编号］1674-1900(2017)29-0161-02 基于MATLAB数字图像边缘检测算法的研究与对比分析王

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