毕业设计(论文)-基于MATLAB的数字图像与边缘检测

基于MATLAB的数字图像分析与边缘检测

摘 要： 图像处理是用计算机对图像进行一系列的操作，一般操作是先将图像数字化，即易于获得某种预期结果的技术，其中边缘检测是图像处理中必不可少的一步，采用微分算子检测边缘是最常用的，也是处理效果比较好的一种。MATLAB图像处理工具箱提供了边缘检测(edge)函数，它能利用多种算子进行图像的边缘检测，语言结构简单，本文主要介绍了数字图像处理主要研究领域中边缘检测的方法，并利用MATLAB图像处理工具箱提供的函数处理图片，对图像进行边缘检测，给出了各种算子检测边缘的结果并进行相互比较。

关键字： 图像处理，MatLab ，边缘检测

ABSTRACT

Image processing is to analyze images by computers to achieve desired a series of results. Edge detection is an absolutely necessary step in image processing and the use of differential operators to detect edge is one of the most common and effective methods. Image processing Mat lab Toolbox User’s Guide, Has provided the edge function, It can use many kinds of operators to carry on the image the edge examination. Edge detection is one of the main methods in the research field of digital image processing. The image processing function provided by the Mat Lab image processing tool box is employed to perform edge detection for image so that the program and processing result are obtained.

Key words: Image processing , MatLab， Edge detection

目 录

基于MATLAB的数字图像分析与边缘检测1

1.1 课题概述1

1.2 课题背景知识2

1.2.1 MATLAB简介2

1.2.2 数字图像简介2

1.3 目的意义3

1.4 小结3

2. 数字图像处理4

2.1 基本概念4

2.2 图像增强5

2.2.1 直接灰度调整5

2.2.2 直方图处理6

2.2.3 图像滤波7

2.3 MATLAB图像处理8

2.3.1 MATLAB中的图像文件格式9

2.3.2 图像类型9

2.3.3 图像的几何操作9

2.3.4 图像类型的转换12

2.4 MATLAB的二值图像操作13

2.4.1 态学简介13

2.4.2 二值数学形态学的运算函数14

2.5 图像变换15

2.5.1 快速傅立叶变换15

2.5.2 离散余弦变换16

2.6 小结17

3. 图像分析——边缘检测18

3.1 边缘检测简介18

3.2 边缘检测方法18

3.3 常见的一阶边缘检测算子19

3.3.1 Roberts算子20

3.3.2 Sobel算子20

3.3.3 Prewitt算子22

3.3.4 Kirsch算子22

3.4常用的二阶边缘检测算子23

3.4.1 Laplacian算子23

3.4.2 LOG(Laplacian-Gauss)算子24

3.5 小结26

4．总结27

参考文献28

附 录29

1. 绪 论

1.1 课题概述

图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用邻域涉及到人类生活的方方面面。图像的研究方法和手段根据对图像作用域的不同，可以分为空余处理方法和变换域处理方法。空余处理方法有两大类：邻域处理法和点处理法。变换域处理法有：傅立叶变换、离散余弦变换。图像处理的目的是改善图像的质量，以人为对象以改善人的视觉效果为目的。图像处理是用计算机对图像进行一系列的操作，一般操作是先将图像数字化，即易于获得某种预期结果的技术。常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩、分割等。其中边缘检测是图像处理中必不可少的一步，采用微分算子检测边缘是最常用的，也是处理效果比较好的一种。MATLAB图像处理工具箱提