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《浙江理工大学》 2010年
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数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究

王捷  
【摘要】: 边缘作为数字图像的最重要的特征之一,它的准确检测对于人们理解和应用图像具有深刻的指导意义。本文在总结和分析现有边缘检测技术的基础上,结合Visual C++和Matlab等开发仿真工具,从改进边缘检测性能的角度出发,研究了基本边缘检测方法及其改进的多种处理,并提出一种综合的性能良好的方法,为提出新的边缘检测方法和增强已有的方法提供了新的思路和途径。最后研究了多种不同场合中的边缘检测应用,提出了令人满意的解决方案。 第一章绪论在分析图像处理和边缘检测相关背景的基础上,重点回顾了现有的边缘检测方法。指出了边缘检测目前存在的若干难点问题,进而提出本文研究的主要问题与内容安排。 第二章对边缘检测的一般步骤进行了有效而合理的划分。在此基础上,对各种图像增强处理,即灰度映射、空域滤波、频域滤波和检测算子进行了深入的研究、实现和分析,指出了各种处理方法的优劣势和适用对象,为后文的改进研究奠定了良好的基础。 第三章针对边缘检测的基本实现方法在检测性能上的缺失,从抗噪能力、定位精度、检测细节、边缘形态等几个方面展开了改进处理研究。抗噪性能上,提出了中值滤波的几种改进和形态学滤波的全方位改进,并对基于Canny准则的最优滤波进行了研究;定位精度上,首先分析了边缘检测算子的定位精度,进而研究了基于零交叉思想的精确定位,在进一步提高LoG算子的定位精度后,又引出了亚像素级精确定位的概念;检测细节上,针对不同的应用要求如对特定边缘细节的检测、多尺度边缘细节的检测和次要无关边缘细节的精简分别提出了针对性的解决方法;边缘形态上,从边缘的连续程度、细化程度和光滑程度三个方面出发分别进行了改进研究,并提出将阈值分割与边缘检测算子相结合的方法,显著地改善了检测边缘的连续细化程度。 第四章在前两章研究的基础上,提出了一种性能良好的快速可控边缘检测方法。该方法结合了Laplace算子的模板与区域生长的思想,以一种改进的算子模板作为边缘的增强手段,以控制种子边缘像素的生长作为边缘的获取方法,辅之以各个环节上的优化综合处理,从而得到可与Canny方法相竞争的性能,并在边缘细节、失真程度、处理速度上比后者更具优势。针对边缘的响应和连续性等方面提出了一种检测效果的评价法,从而对多种边缘检测方法进行了量化地比较,同时证明了所提方法的优势。 第五章研究了边缘检测技术在工程实践中的具体应用。从众多的应用领域中选取了细胞边缘的形态检测、车辆牌照的自动识别和运动目标的跟踪检测这三个案例作为典型的研究问题。分别采用各种针对性的综合了多项图像处理技术的方法进行了有效的解决,取得了令人满意的结果。 第六章对全文的研究工作进行了总结,指出了若干创新之处,并对未来一些尚待研究的问题和方向进行了展望。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 朱柱;边缘检测技术研究[D];苏州大学;2010年
5 杜莉莉;基于分水岭算法的尿沉渣图像处理方法研究[D];长春理工大学;2005年
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8 张卫华;多光谱成像探测图像配准技术[D];南京理工大学;2008年
9 李光煜;基于数字图像处理的板形识别研究[D];重庆大学;2008年
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