基于二进小波的图像边缘检测算法研究

【摘要】：图像的边缘检测是图像分割、目标区域识别、区域形状检测等图像分析领域十分重要的基础,是图像识别中检测图像特征的一个重要属性。图像理解和分析的第一步往往就是边缘检测,因而图像边缘检测是图像处理领域的一个热点问题,也是一个具有挑战性的研究方向。在图像处理方面,小波变换是尺度可随图像局部区域特征的不同进行自适应调整,并在这些尺度上检测的一种图像算法。近年来,随着小波理论的日臻完善,小波变换以其优良的特性,在图像边缘检测领域占有举足轻重的地位。离散小波变换作为一种新的有效的图像处理工具,已受到很大的关注。其中,有两种离散小波变换:双正交小波变换和二进小波变换。由于双正交小波变换的下采样和非平移不变性,导致其在图像处理的精度方面欠佳,而二进小波变换不进行下采样,具有平移不变性,在图像处理的精度方面表现出良好的性能。纵观已有的图像边缘检测方法,对于基于二进小波变换的图像边缘检测的研究是凤毛麟角。为了寻求更有效的图像边缘检测方法,进一步丰富小波边缘检测的内容,在二进小波变换理论基础上对图像的边缘检测问题进行研究。主要研究内容如下: (1)介绍了传统的图像边缘检测方法,指出这些方法的优缺点,对其优点加以继承,而对其中的不足加以改进; (2)对二进小波变换进行了系统的阐述,着重介绍了二进小波变换的快速算法:àtrous算法; (3)引入具有平移不变性的二进小波变换,提出了一种基于二进小波变换的图像边缘检测方法。通过仿真实验,和传统的图像边缘检测方法进行了对比和分析。仿真试验结果表明,该方法在抗噪能力、检测精确性、边缘清晰度方面都比传统边缘检测方法的效果好,是一种有效的图像边缘检测方法。