关键词:图像处理;边缘提取;边缘检测算子中图分类号:TP317文献标识码:A文章编号:1009-3044(2006)02-0138-01TheComparisonofSeveralEdgeDetectionMethodsBasedonMatlabJIANGXiao-chan,WANZhen-kai,CHENLi(TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China)Abstract:ThispaperbrieflyintroducesthetechnologyofdigitalimageprocessingbasingonMatlab,suchasoperatorsofedgedetectionandthresholdingsegmentation.IntroduceRoberts、sobel、prewittandcannyedgerecognitionarithmeticoperators.Someexampleand1前言Matlab是国际上最流行的科学与工程计算的软件工具,它起源于矩阵运算,已经发展成一种高度集成的计算机语言。有人称它为“第四代”计算机语言,它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化界面设计、便捷的与其它程序和语言接口的功能。随着Matlab语言功能越来越强大,不断适应新的要求并提出新的解决方法。可以预见,在科学运算、自动控制与科学绘图领域,Matlab语言将长期保持其独一无二的地位。2几种常用的边缘检测算子边缘检测的基本思想首先是利用边缘增强算子,突出图像中的局部边缘,然后定义象素的“边缘强度”,通过设置阈值的方法提取边缘点集。由于噪声和模糊的存在,监测到的边界可能会变宽或在某点处发生间断。因此,边界检测包括两个基本内容:(1)用边缘算子提取出反映灰度变化的边缘点集。(2)在边缘点集合中剔除某些边界点或填补边界间断点,并将用中,对x,y方向各用一个模板。2.1.1Sobel算子Sobel算子是滤波算子的形式来提取边缘。X,Y方向各用一个模板,两个模板组合起来构成1个梯度算子。X方向模板对垂直边缘影响最大,Y方向模板对水平边缘影响最大。图1Sobel算子模板2.1.2robert算子Robert算子是一种梯度算子,它用交叉的差分表示梯度,是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子,对具有陡峭的低噪声的图像效果最好:图2Robert算子模2.1.3prewitt算子板prewitt算子是加权平均算子,对噪声有抑制作用,但是像素平均相当于对图像进行地同滤波,所以prewitt算子对边缘的定位不如robert算子。模板如图;在Matlab图像处理工具箱中,子来检测灰度图像的边缘。2.1微分算子法提供了edge函数利用以上算经典的边缘提取方法是考察图像的每个像素的某个邻域内灰度的变化,利用边缘邻近一阶或二阶方向导数变化规律,用简单的方法检测边缘,称为微分算子法。导数算子具有突出灰度变化的作用,对图像运用导数算子,灰度变化较大的点处算得的值较高,因此我们将图像的导数算子运算值作为相应的边界强度,所以可以通过对这些导数值设置阈值,提取边界的点集。一阶导数是最简单的导数算子。已知在点f(x,y)处,梯度grad图3prewitt算子模板对三维复合编织材料的二维截面图进行轮廓提取,代码如下:%对原始图像进行前期处理i=imread('d1.jpg');i2=im2double(i);ihd=rgb2gray(i2);[thr,sorh,keepapp]=ddencmp('den','wv',ihd);ixc=wdencmp('gbl',ihd,'sym4',2,thr,sorh,keepapp);figure,imshow(ixc),title('消噪后图像');k2=medfilt2(ixc,[77]);(下转第141页)它们分别求出了灰度在x和y方向上的变化率,但是要对每一个像素进行以上的运算,运算量较大,所以在实际应用中常用小区域模板卷积运算来进行近似计算。模板运算的想法是将赋予某一个像素的值作为它本身灰度值和相邻象素灰度值的函数。运收稿日期:2005-10-22作者简介:江笑婵(1977-),女,河南南阳人,天津工业大学计算机学院计算机应用专业2003级研究生。138电脑知识与技术下:(2)利用导数算子找到图像灰度地沿着两个方向的偏导数(GxGy),并求出梯度的大小:。(3)利用(2)的结果计算出梯度的方向。北京:科学出版社,1993.51-58.[4]张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计[M].北京:电子工业出版社,2002.430-450.[5]DaCunhaDuarte,CBarbi,I.AnewfamilyofZVS-PWMac-tive-clampingDC-to-DCboostconverters:analysis,design,andex-[6]Royannez,P,Mair,H,Dahan,F.90nmlowleakageSoCdesigntechniquesforwirelessapplications[J].Solid-StateCircuitsConfer-ence,2005.DigestofTechnicalPapers.ISSCC.2005IEEEInterna-tional,2005,(2):138-140.[7]ScottDKee,Ich...