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图象处理中的边缘检测------canny算子

日期:2007年7月24日 作者: 查看:[大字体 中字体 小字体]


 
 
 
 
       
 
      step3:非极大值抑制
      仅仅得到全局的梯度并不足以确定边缘,因此为确定边缘,必须保留局部梯度最大的点,而抑制非极大值。(non-maxima suppression,NMS)
解决方法:利用梯度的方向。
图象处理中的边缘检测------canny算子(图五)
图2非极大值抑制
四个扇区的标号为0到3,对应3*3邻域的四种可能组合。
      在每一点上,邻域的中心象素M与沿着梯度线的两个象素相比。如果M的梯度值不比沿梯度线的两个相邻象素梯度值大,则令M=0。
即: 图象处理中的边缘检测------canny算子(图六)
       step4:阈值化
       减少假边缘段数量的典型方法是对N[i,j]使用一个阈值。将低于阈值的所有值赋零值。但问题是如何选取阈值?
       解决方法:双阈值算法。双阈值算法对非极大值抑制图象作用两个阈值τ1和τ2,且2τ1≈τ2,从而可以得到两个阈值边缘图象N1[i,j]和N2[i,j]。由于N2[i,j]使用高阈值得到,因而含有很少的假边缘,但有间断(不闭合)。双阈值法要在N2[i,j]中把边缘连接成轮廓,当到达轮廓的端点时,该算法就在N1[i,j]的8邻点位置寻找可以连接到轮廓上的边缘,这样,算法不断地在N1[i,j]中收集边缘,直到将N2[i,j]连接起来为止。
4 边缘算子应满足的准则
图象处理中的边缘检测------canny算子(图七)
图象处理中的边缘检测------canny算子(图八)
    若满足此准则,就能保证单边缘只有一个响应。
对一个算法的性能评价可分为两个阶段进行:计算假边缘与丢失边缘的数目;测量用于估计位置和方向的误差(或误差分布)。边缘检测算法的优劣也可用品质因数(Figure of Merit)来描述。Pratt品质因数是其中一种,它着重考虑了丢失了有效的边缘、边缘定位误差和将噪声判断为边缘等三种误差。
图象处理中的边缘检测------canny算子(图九)
5 结束语
       边缘检测在图象分割、模式识别、机器视觉等中都有重要作用,人们已研究出很多种边缘检测算法,而哈夫变换和canny边缘算子等是最经典的算法,人们已在这些经典算法基础上提出一些新的改进算法。
 
参考文献
[1]贾云德.机器视觉[M].北京:科学出版社,2000
[2]章毓晋.图象处理和分析[M].北京:清华大学出版社,1999
[3]郎锐.数字图象处理学.北京:希望电子出版社,2002
[4]王娜,李霞.一种新的改进Canny边缘检测算法.深圳大学学报,2005,4(2),149-152

边缘提取以及边缘增强是不少图像处理软件都具有的基本功能,它的增强效果很明显,在用于
识别的应用中,图像边缘也是非常重要的特征之一。图像边缘保留了原始图像中相当重要的部分信息,
而又使得总的数据量减小了很多,这正符合特征提取的要求。在以后要谈到的霍夫变换(检测图像中的几

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