基于小波变换的图像边缘检测
摘 要:本文首先介绍了图像边缘检测技术和几种经典的边缘检测算子。然后对
小波变换进行了简单的理论分析,阐述了小波多尺度思想,并对基于小波变换的图
像边缘检测进行了简单的介绍。
关键词:边缘检测;小波变换;多尺度
Abstract:First,several classic edge detection operators are analyzed in this paper,and
then the principle and status are briefly described.Second,the theory of wavelet transform
is introduced and multiscale edge detection is also mentioned.Edge detection based on
wavelet transform is elaborated in this paper.
Key Words:edge detection;wavelet transform;multiscale
1 引言
当今社会可以说已经进入了数字化的信息时代,而占存储空间最大的信息量就是
图像,图像中所包含的信息量比所有其他媒体信息量的总和还要多。图像处理简单
的说就是把一副图像根据一定的目的变成另一幅经过修改的图像,就是对图像进行
加工和处理来满足人们实际需求。边缘是图像的最基本的特征之一。边缘的定义有
很多种,常用的定义为:边缘是指图像中灰度发生急剧变化的区域,或者说是指周
围像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的那些像素的集合。它广泛存在于物体与背景之
间、物体与物体之间以及区域与区域之间。图像边缘和图像内在物理特性是直接相
联系的,所以边缘蕴含着图像的大量的内在信息,也能够反映出目标轮廓的位置。
而这些轮廓常常包含着我们在图像处理时所感兴趣目标的重要特征,为人们描述或
识别目标以及解译图像提供了重要的特征信息,是图像分割所依赖的重要特征。
2 图像边缘检测技术
图像的边缘是图像的基本特征之一,它包含了图像丰富的内在信息(如方向、阶
跃性质与形状等)。边缘检测是图像处理、视觉计算的最基础的内容,它直接决定着
高层次的图像处理、计算机视觉处理的成功与否。从噪声中提取图像边界是图像测
试与分析的基础,边缘检测效果的好坏对图像特征提取影响很大,是图像预处理的
关键一步。由于这些原因使得边缘检测在图像处理、计算机视觉的预处理算法中占
有着重要的地位。
图像边缘检测主要是对图像灰度变化的度量、检测和定位,自从 1959 年提出边
缘检测以来,经过五十多年的发展历程,已提出许多不同的边缘检测方法。边缘检
测的基本思想是先利用边缘增强算子,突出图像局部边缘,然后定义像素的“边缘
强度”,通过设置阈值的方法提取边缘点集合。但是由于噪声、图像模糊等因素,导
致检测到的边界可能会有间断情况发生。边缘检测包含以下两项内容: