·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行檢測。通常用一階或二階導數來檢測邊緣。 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)為中心的領域上計算 x 和 y 方向的偏導數。 2.1.3 Canny 算子 Canny 算子檢測邊緣的準則包括 ： ①信噪比準則作用是提高邊緣檢測的正確性。 ②定位精度準則定位的目的是使標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單邊緣相應準則 式中， 為 h(x)的二階導數。將3個準則結合可以獲得優的檢測算子。 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用，對邊緣檢測有了非常好的效果，不同的算子應用于不同的邊緣檢測領域 [2]。 3 邊緣檢測算法的仿真與分析3.1 GUI 用戶界面的設計 啟動GUI 界面，然后進行控件設計。右擊button 選擇“Callback”選項，定位該控件的回調函數 [3]。為方便編程，采用按鈕組進行算法實現。點擊按鈕組里的按鈕可以實現圖像的邊緣檢測，完成每一個算子的仿真結果圖。 3.2 仿真結果分析 通過設計的 GUI 界面，可以得到各個仿真的結果圖。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，可以得到以下結論。由圖1可以看出，Canny 算子檢測的邊緣比較連續，效果比較好，對噪聲的抑制作用較強。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，抗噪能力越小，從而檢測到的邊緣細節較多。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，或者邊緣的信息發生丟失現象，存在著不連續的現象。所以，Canny 算子的檢測 效果是很突出的。 圖1 Canny算子仿真結果圖 圖2 LOG算子仿真結果圖 4 結語 通過分析這幾種算子的仿真結果圖，可以看出它們的檢測效果各有不同。在實際應用中，選擇哪種檢測算法來對圖像進行處理要根據它們的特點，有時候會將這幾種算法結合起來使用。 參考文獻 [1] 崔琪 . 圖像處理與分析—數學形態學方法及應用 [M]. 北京 ：科學出版社，2014 ：7-8. [2] 趙小川 . 現代數字圖像處理技術提高及應用案例(下轉第 107 頁) ［摘 要］圖像的邊緣檢測技術是數字圖像處理技術的基礎探討內容，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 軟件進行仿真和分析，最后對結果進行對比研究，并得到相應的結論。 ［關鍵詞］圖像處理 ；邊緣檢測 ；算法比較 ；MATLAB ；對比研究 ［基金項目］項目 ：濟南市2016年科學技術發展計劃項目16JK087 ；濟南市2016年科學技術發展計劃項目16JK086 ；齊魯理 工學院校級科研項目07qlk008。 ［中圖分類號］TP391.41　　　　　［文獻標識碼］A　　　　　［文章編號］1674-1900(2017)29-0161-02 基于MATLAB數字圖像邊緣檢測算法的研究與對比分析 王

總結

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