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基于MATLAB的图像锐化及边界提取.docx
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基于 MATLAB 的图像锐化及边界提取实现
摘要
图像增强是指依据图像所存在的问题,按特定的需要突出一幅图像中的某些
信息,同时,削弱或去除某些冗余信息的处理方法。其主要目的是使得处理后的
图像对给定的应用比原来的图像更加有效同时可以有效的改善图像质量。图像增
强技术主要包含直方图修改处理、图像平滑化处理、图像尖锐化处理和彩色处理
技术等。本文先对图像增强的原理进行概述,然后对图像增强的方法分类并给出
直方图增强、平滑和锐化等几种常用的增强方法、彩色图像增强的理论基础,通
过 MATLAB实验得出的实际处理效果来对比各种算法的优缺点,讨论不同的增
强算法的技术要点,并对其图像增强方法进行性能评价。
关键词
MATLAB ; 图像锐化 ; 边界提取
基于 MATLAB 的图像锐化及边界提取实现
Abstract
Image enhancement is based on the problems existing in the images, according to
the specific need to highlight some of the information in an image, at the same time,
to weaken or remove some redundant information processing method. Its main
purpose is to make the image after processing for a given application is more effective
than the original image at the same time can effectively improve the image quality.
Image enhancement technology mainly includes histogram modification, image
smoothing processing, image intensification processing and color processing
technology, etc. This article first overview of the principle of image enhancement and
image enhancement method of classification and histogram enhancement, smoothing
and sharpening of several common enhancement method, the theoretical basis of color
image enhancement, through practical processing effect of MATLAB experiment
compared the advantages and disadvantages of various algorithms, discussed the main
technical points of the different enhancement algorithm, and its image enhancement
method for performance evaluation.
Key words
MATLAB;image sharpening; edge extraction
基于 MATLAB 的图像锐化及边界提取实现
·
目录
摘要................................................................................................................................0
Abstract..........................................................................................................................1
第一章 绪论..................................................................................................................3
1.1 图像锐化及边界提起发展背景和意义..........................................................3
1.2 图像锐化处理的现状和研究方法...................................................................3
1.3MATLAB简介 ..................................................................................................4
1.4 MATLAB对图像处理的特点 .........................................................................4
第二章 基于 MATLAB的图像锐化 ..........................................................................5
2.1 图像锐化概述...................................................................................................5
2.2 线性锐化滤波器...............................................................................................5
2.3 非线性锐化滤波器..........................................................................................6
2.3.1 Roberts 算子 ...........................................................................................6
2.3.2 Prewitt 锐化算子..................................................................................7
2.3.3 Sobel 锐化算子 .............................................................................................8
2.3.4 一阶微分锐化的效果比较...................................................................9
2.3.5 二阶微分锐化其算法为:....................................................................9
第三章 基于 MATLAB的边界提取 .........................................................................11
3.1 图像边界提取的概念.....................................................................................11
3.2 微分算子法.....................................................................................................11
3.2.1 Sobel 算子 ............................................................................................12
3.2.3 prewitt 算子 ..........................................................................................12
3.2.4 Laplacian 算子....................................................................................13
3.2.5 Canny 边缘检测法 ..............................................................................13
3.2.6 各种方法边界提取的图像...................................................................15
3.2.7 结论.......................................................................................................17
参考文献......................................................................................................................18
致谢..............................................................................................................................19
基于 MATLAB 的图像锐化及边界提取实现
第一章 绪论
1.1 图像锐化及边界提起发展背景和意义
数字图像处理(Digital Image Processing)又称为计算机图像处理,它最早出
现于 20 世纪 50 年代 ,当时的电子计算机已经发展到一定水平,人们开始利用
计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于 20 世纪
60 年代初期。图像处理的基本目的是改善图像的质量。它以人为对象,改善人
的视觉效果为目的。图像处理中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后
的图像,常见的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。图像处理技术
在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就,属于这些领域的有航
空航天。生物医学工程、工业检测、公安司法、军事制导、文化艺术等,使图像
处理成为一门引人注意、前景远大的新型科学。随着图像处理技术的深入发展,
随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展,数字图像处理更高、更
深层次发展。
1.2 图像锐化处理的现状和研究方法
数字图像经过转换和传输后,难免会产生模糊。图像锐化的主要目的在于补偿
图像边缘轮廓、突出图像的边缘信息以使图像显得更为清晰,从而符合人类的观
察习惯。图像锐化的实质是增强原图像的高频分量 [2]。边缘和轮廓一般位于灰
度突变的地方,因此和自然地利用灰度差分提取出来。由于边缘和轮廓在一幅图
中常常具有任意方向,而差分运算是有方向性的,因此和差分方向一致的边缘和
轮廓便检测不出来[3]。因而希望找到一些各向同性的检测算子,它们对任意方
向的边缘和轮廓都有检测能力,具有这钟性质的锐化算子有 Roberts 算子、Prewitt
算子、Sobel 算子、Laplacian 算子等微分算子。本次设计就是利用 Matlab 实现图
像边缘检测,具体的是利用 Matlab 针对 Roberts 算子、Prewitt 算子、Sobel 算子、
Laplacian 算子实现边缘检测的功能。
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春哥111
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