數字圖像邊緣檢測算法的研究與實現(專業版)

　　

【正文】 在這里首先要感謝我的導師王輝對我的支持和幫助。至此，用逆濾波方法實現圖像的復原工作可以說已 基本完成了。在這個測試步驟中發現的往往是 設計中的錯誤，也可能發 現需求說明中的錯誤。 3． 成功的測試是發現了尚未發現的錯誤。對噪聲具有平滑作用，定位精度不夠高。 // 返回 return。 // 恢復光標 EndWaitCursor()。 [1] 對數字圖像 f(x， y)， Prewitt 算子的定義如下： G(i)=|[f(i1,j1)+f(i1,j)+f(i1 ， j+1)][f(i+1,j1)+f(i+1 ，j)+f(i+1， j+1)]| G(j)=|[f(i1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1 ，j+1)][f(i1,j1)+f(i,j1)+f(i+1， j1)]| 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 19 則 P(i,j)=max[G(i),G(j)]或 P(i,j)=G(i)+G(j) 經典 Prewitt 算子認為：凡灰度新值大于或等于閾值的像素點都是邊緣點。 } 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 17 Sobel算子 對數字圖像 { f ( x, y) }的每個像素 ,考察它上下左右鄰點灰度的加權差 , 與之接近的鄰點的權大。 算子 Robert s 算子采用對角線方向相鄰兩像素之差近似梯度幅值檢測邊緣 , 是一種局部差分算子。該處理器還確定校正因數 α ，該校正因數 α 對于由對象的曲率和／或所述數據的模糊造成的邊緣錯位進行校正。在進行文件寫入時，需要通過 TRYCATCH 語句來捕獲其中可能發生的異常。計算過程也非常簡單，只涉及到指針的移動： ?? Return (lpbi+*(LPDWORD) lpbi+PaletteSize(lpbi)) 2． 負責獲取 DIB 位圖的寬度（ DIBWidth()） 該函數的原型為： DWORD DIBWidth(LPYTE lpDIB) 入口參數 lpbi 給出了一個指向 DIB 對象的指針，在計算完成后返回雙字長度的 DIB 位圖寬度。// 實際位圖數據所占用的字節數 LONG biXPelsPerMeter。 下面詳細說明上述三個結構在 中都有定義 [6]。 由 于文檔－視結構功能強大，因此一般用 VC++進行程序設計時都首先使用AppWizard 生成基于文檔－視結構的單文檔或多文檔應用程序框架，然后在其中添加自己需要的代碼，完成應用程序的特定功能 。對于 SDI，視是主窗口的子窗口；對于 MDI 必須從 CMDIChildWnd 派生出主框架窗口的子窗口，視是該子窗口的子窗口。 MFC 中包含了上成千上萬行正確、優化和功能強大的 Windows 代碼。 2． VC 還是一種結構化的程序設計語言 面向對象是從面向過程發展而來的，它沒有拋棄面向過程，而是對其揚長避短。 80G以上硬盤的計算機已屬常見，計算速度大幅度提高，可與幾年前的大型機媲美。 6． 圖像的編碼 圖像編碼研究是屬于信息論中信源編碼的范疇，其主要的宗旨是利用圖像信號的統計特性及人類視覺特性對圖像進行高效編碼，從而達到壓縮的目的，圖像編碼是數字圖像處理中一個經典的研究范疇，有 60 多年的歷史，目前，已經制定了多種編碼標準，如 ， JEPG， MEPG 等。隨著計算機技術的發展，有一類圖像處理是以機器為對象，處理的目的是使機器能夠自動識別目標，這稱之為圖像的識別，因為這其中要牽涉到一些復雜的模式識別的理論。實驗過程中 ,邊緣檢測后 ,用本文方法是可行的 關鍵詞 ： TermsEdge檢測、數字圖像處理、小波 分析 操作員 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） II Abstract The concept of edge detection is of great consequence to a variety of topics considered in image processing. Much work has been done pertaining to the design of algorithms capable of detecting significant intensity changes present in an image. The motivation for much of this work es from the need to generate pact descriptions which retain the image’s important structural information. This information is imperative to the creation of segmentation and object recognition algorithms making edge detection key to a large variety of applications. This project is an attempt to describe the process of edge detection and to summarize its crucial role in image processing. Edge detection is a basic and important subject in puter vision and image processing. In this paper we discuss several digital image processing techniques applied in edge feature extraction. Firstly, wavelet transform is used to remove noises from the image collected. Secondly, some edge detection operators such as Differential edge detection, Log edge detection, Canny edge detection and Binary morphology are analyzed. And then according to the simulation results, the advantages and disadvantages of these edge detection operators are pared. It is shown that the Binary morphology operator can obtain better edge feature. Finally, in order to gain clear and integral image profile, the method of bordering closed is given. After experimentation, edge detection method proposed in this paper is feasible. Index： TermsEdge detection, digital image processing, operator, wavelet analvsis 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） III 前 言 邊緣是一套那些有灰色像素的階躍變化和 頂層 變化 ,二者之間的對象和背景、對象和對象、區域、地區之間和克萊門特和寬厚。這 項 工作的許多動機來自需要產生保持圖像重要的結構信息的相對緊密的描述。 當圖像是后天獲得的 ,這個因素產生了如投影、混合、變異和噪聲。幾何處理是最常見的圖像處理手段，幾乎是任何圖像處理軟件都提供了最基本的圖像縮放功能。隨著計算機性價比（性能價格比）日新月異的提高，以小型機為主的微型圖像處理系統得到發展。目前，圖像處理系統平臺多為 Microsoft Windows 或 XWindows，開發的主流工具 Microsoft公司的 VC++。它是一個全面的應用程序開發環境，使用它你充分利用具有面向對象特性的 C++來 開發出專業級的 Windows 應用程序。 框架和文檔 — 視結構 基于 MFC的應用程序框架 (Application Framework)是定義可程序結構的 MFC類庫中類的 集合，它是 VC++ 編輯的骨架。 圖 表示了 MFC 框架結構中各對象之間的關系。一般包括文件類型、文件制作者、 文件制作時間、版本號、文件大小等內容。// 保留字，不予考慮 DWORD bfOffBits。 }BITMAPINFOHEADER。具體實現過程如下： 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 13 //返回 DIB 圖像的高度 if(IS_WIN 30_DIB(lpDIB)) { //對于 Windows DIB，返回 lpbmibiHeight return lpbmibiHeight。 關鍵代碼如下： ?? //嘗試讀取 DIB 文件頭 if(((LPBYTE) amp。邊緣檢測主要基于導數計算，但受噪聲影響。 // 鎖定 DIB lpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDocGetHDIB())。 // 解除鎖定 ::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDocGetHDIB())。 // 指向 DIB 象素指針 LPSTR lpDIBBits。 G(x， y)= ， 根據卷積的結合律可得高斯 —— 拉普拉斯算子為 。 } else { // 提示用戶 MessageBox(分配內存失敗！ , 系統提示 , MB_ICONINFORMATION | MB_OK)。 Laplacian 及其變形算子對噪聲敏感 , 很少用于邊緣檢測。這個階段結束之后，對系統還應該進行各種綜合測試，這是系統生存周期中一個獨立的階段 [12]。 4． 驗收測試 本系統在測試過程中發現了一些功能不完 善的地方，對此進行了一些完善。尤其是基于 MFC 的應用程序框架，它是進行圖像處理的關鍵。 t? € 戯憤焿驆罳騙 ^萡 P ? 躀 cP縮蒕 \ ?nP砫 }?C?Z豸值 ? 箾殶竛吐 K?M轂 ?藑琶 qv栃 ?? 譇 橒 忋喏曚 NI 耔 nENB峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2n吞 輷匽 e馬 e馬 ,陪 F?lm 嫄 W壙獑 ??N€?)? 0?q??3 拞屓 ??p勌 m :b5a漬 璺 1疆 l v~0瘩艌 v€ ??` 2屘 b瘌 〆妋 4U~K 袢 ,疀薤 ` , A6 玭 $? $ 徤 ?|ッ ?罪 =T ?G駁 op1尚懇袹戦疈 u圻 ?賡 O?a?*{p懡 0L ) w懱 拽 ?E???/ 扢 ] ?9镃 / 潺 hRＱ烞 b蔔 Ye 嚁劑 Bb?捚 ?慳曥 T羈 8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$賕 ?諑矽 ?| D 蚈 / 盰 , vDl E 嵮禋 T? NI 耔 nENB峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2 n吞 輷匽之 銻蚗 v 枉 h5d i:t詮 I? 懣忋忑殆 懛 嗕 ! V汁 赸 l偎蠽れ Mヌ n?~鈹舤 Y? 忩 eF39。還有就是，怎樣安排時間，怎樣查閱資料，怎樣識別有用的知識，都是此次畢業設計我獲得的寶貴財富。 在測試過程中， 我對程序中出現的一些冗余代碼進行了刪除和調整。模塊測試的目的是保證每個模塊作為一個單元能正確運行。 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 27 第 5 章 系統測試 系統測試的 概述 系統的開發過程是一個自頂向下逐步細化的過程，而測試過程是以相反的順序進行的集成過程。檢測水平和垂直邊緣的效果好于斜向邊緣，定位精度高，對噪聲敏感。 // 指向 DIB的指針 LPSTR lpDIB。 // 找到 DIB 圖像象素起始位置 lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB)。 } else { // 提示用戶 MessageBox(分配內存失??！ , 系統提示 , MB_ICONINFORMATION | MB_OK)。 // 調用 RobertDIB()函數對 DIB進行邊緣檢測 if (RobertDIB(lpDIBBits, WIDTHBYTES(::DIBWidth(lpDIB) * 8), ::DIBHeight(lpDIB))) { // 設置臟標記 pDocSetModifiedFlag(TRUE)。但在有些圖像中梯度幅值較大的并不是邊緣點。 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 15 第 4 章 數字圖像邊緣檢測算法的研究與實現 圖像邊緣檢測的基本步驟 一種定位二維或三維圖像（特別是醫學圖像）中