图像边缘提取方法及展望

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1、图像边缘提取方法及展望季虎孙即祥邵晓芳毛玲（国防科技大学电子科学与工程学院，长沙410073）E-maiI：Iove63901@sina.com摘要该文对现有代表性的各种图像边缘提取方法进行了介绍，对比、分析了各自的优缺点，重点对以小波变换为代表的现代信号处理技术提取图像边缘的方法进行了分析和阐述，为了更清楚地看出各种算法的效果，给出了一些常用算法对同一幅标准测试图像Lena进行边缘提取的实验结果。最后，对图像边缘提取技术所面临的问题和发展方向阐述了自己的观点。关键词边缘提取小波变换多尺度分析图像边缘检测文章编号1002-8331-（2004

2、）14-0070-04文献标识码a中图分类号TP391TheAlgorithmforImageEdgeDetectionandProspectJiHuSunJixiangShaoXiaofangMaoLing（SchooIofEIectronicandEngineering，NationaIUniversityofDefenseTechnoIogy，Changsha410073）Abstract：TherepresentativeaIgorithmsinthesedaysforimageedgedetectionhavebeenpresent

3、edinthispaper.aftercontrastingandanaIyzingtheadvantagesandthedisadvantagesofeveryaIgorithm，wepIaceanemphasisonanaIyzingandiIIuminatingwaveIettransform，whichisoneofthemodernsignaIprocessingtechniguesforimageedgedetection.inordertohaveamuchcIearerIookattheeffectofeveryaIgorit

4、hm，wegivetheresuItsoftheeXperimentsinwhichthecommonaIgorithmsareusedtodetectimageedgeofthesamestandardtestingimageLena.atIast，webringforwardourviewpointabouttheprobIemstheimageedgedetectiontechnoIogyisfacingandwhereisitsdeveIopmentaIdirection.Keywords：edgedetection，waveIett

5、ransform，muItiscaIeanaIysis，imageedgedetection1引言边缘的检测可借助空域微分算子通过卷积完成，导数算子图像最基本的特征是边缘，边缘是图像性区域和另一个属具有突出灰度变化的作用，对图像运用导数算子，灰度变化较性区域的交接处，是区域属性发生突变的地方，是图像中不确大的点处算得的值较高，因此可将这些导数值作为相应点的边定性最大的地方，也是图像信息最集中的地方，图像的边缘包界强度，通过设置门限的方法，提取边界点集。含着丰富的信息。因此，图像的边缘提取在计算机视觉系统的一阶导数!f与!f是最简单的导数算子，

6、一个连续!x!y初级处理中具有关键作用，但目前仍是“瓶颈”问题。函数f（x，y）在位置（x，y）处方向导数的最大值是IGI=边缘检测技术对于数字图像是非常重要的，提取出边缘才12能将目标和背景区分开来。现有的图像边缘提取方法可以分为（!f）2+!f）2[（I，称为梯度模，相应地，取得最大值的方向三大类：一类是基于某种固定的局部运算方法，如：微分法，拟!x!y合法等，它们属于经典的边缘提取方法；第二类则是以能量最T!fT小化为准则的全局提取方法，其特征是运用严格的数学方法对为"=tan-1I!yI。I!fI此问题进行分析，给出一维值代价函数作为

7、最优提取依据，从L!xJ全局最优的观点提取边缘，如松驰法，神经网络分析法等；第三利用梯度模算子来检测边缘是一种很好的方法，它不仅具类是以小波变换、数学形态学、分形理论等近年来发展起来的有位移不变性，还具有各向同性。在实际中，对于一幅数字图像高新技术为代表的图像边缘提取方法，尤其是基于多尺度特性采用了梯度模的近似形式，如常用的罗伯特交叉算子（Roberts的小波变换提取图像边缘的方法是目前研究较多的课题。该文Cross）和索贝尔算子（SobeI）的表达式分别为：将较为详细地对各种图像边缘提取算法的原理进行阐述，对几Roberts算子表达式为：种

8、最常用的图像边缘提取算法给出实验结果，并进行结果对比G=maX（I（fi，J）-（fi+1，J+1）I，I（fi+1，J）-（fi，J+1）I）与分析。T121