关键词：边缘检测;图像处理；边缘检测算子；梯度;几种典型图像边缘检测算法研究比较摘要：图像的边缘检测技术是计算机视觉和数字图像处理等领域研究的重要内容，因为图像的边缘包含了图像最重要的信息，它主要存在于目标与目标、目标与背景、区域与区域之间。该文主要分析了几种典型的图像边缘检测算法，并用Matlab对各种算法进行仿真，其中包括了没有加噪声和人为加入高斯噪声两种情况，对这两种情况下各种检测算法得到的结果进行比较分析，最后可以看出各种算法的特性以及它们各自的适用情况。图像边缘：TP18文献标识码：A:1009-3044(2012)07-1604-05AnalysisandComparisonforSeveralofTypicalImageEdgeDetectionAlgorithmsTANYan,WANGYu-jun,LIFei-long,GEGeng-yu(CollegeofComputerandInformationScience,SouthWestUniversity,Chongqing400715,China)Abstract：Imageedgedetectionisoneofthemostimportantpartofcomputervisionanddigitalimageprocessingandsoon,becausetheimageedgeincludethattheimage'sthemostimportantinformation,itmainlyexistsbetweeningoalandtarget,targetandbackground,regionandregion.Thepapermainlyanalysisforseveraloftypicalimageedgedetectionalgorithms,andusesMATLABtoevaluatetheseedgedetectionalgorithms,includingtwokindsofcasesofnonoiseandaddedagaussiannoise,thencomparisonandanalysistheresultofthevariousdetectionalgorithmsinthatbothcases,finallywecanknowitscharacteristicsandsuitableapplicationofthesevariousalgorithms.Keywords：edgedetection；imageprocessing；edgedetectionoperator；gradient；imageedge图像边缘包含了图像最重要的信息，图像边缘检测是计算机视觉和数字图像处理等领域研究的重要内容之一。边缘是指图像周围像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的那些像素的集合，它存在于目标与背景、目标与目标、区域与区域、基元与基元之间，是图像最基本的特征，以及图像分析与识别的重要环节［1］。边缘检测的实质是采用某种算法来提取出图像中对象与背景间的交界线。我们将边缘定义为图像中灰度发生急剧变化的区域边界，图像灰度的变化情况可以用图像灰度分布的梯度来反映，因此可以用局部图像微分来获得边缘检测算子［2］。该文主要分析了几种典型的边缘检测算子，Roberts边缘检测算子、Prewitt边缘检测算子、Sobel边缘检测算子、LOG边缘检测算子、Canny边缘检测算子,并用Matlab对这几种算法分别进行了仿真，并且还在对灰度图加入高斯噪声后这几种算法的仿真，以便能更清楚地看出这几种算法对含有噪声的图像的抑制情况，然后分别对得到的各种效果图进行比较分析，为人们在实际情况中选择适当的算子提供参考。1几种经典的边缘检测算法子、以及Canny［5］在其硕士论图像边缘检测算法是根据图像边缘存在的突变性质来检测的。主要分为两种类型［3,4］:一种是以一阶微分为基础的边缘检测算子，通过计算一阶导数局部最大值来检测图像边缘，如:Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子、Canny算子；另一种是以二阶微分为基础的边缘检测算子，通过寻求二阶导数中的过零点来检测边缘，如：LOG算子。1.1一阶微分算子基于一阶微分的算子是通过计算图像的梯度值来检测图像边缘的，利用梯度去寻找一幅图像f的(x,y)位置处边缘的强度和方向，梯度用？f来表示，用向量定义为［2］：收稿日期：2011-12-29作者简介：谭艳(1987-),女，重庆人，在读硕士研究生，主要研究方向为图像处理；王宇俊(1966-),男,教授,主要研究方向为人工智能，机器人学，工业机器人，被动机器人等。为了得到一幅图像的梯度，在图像的每一个像素位置处都需要计算偏导数?f?x和?f?y,因此，可以使用小区域模板卷积来进行近似计算［5］。于是研究者们根据这个模板大小及其元素值选择的不同提出了许多不同的边缘检测算子，它们对边缘检测的效果有不同的特性。主要包括了Roberts算文中提出的基于一阶微分滤波器的三条最优化准则的Canny算子。1.1.1Roberts算子PrewittSobel算子,Roberts算子是利用局部图像像素中交叉对角线方向的相邻两像素之差来近似梯度幅值检测图像...