图像边缘提取算法的分析

图像边缘提取算法的分析

报告人：苏白龙小组成员：苏白龙孔政王星晨余婷刘海东许斌蒋晶晶李闯徐青青傅超

2023/3/41图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第1页!概述成因：

(1)法向不连续；

(2)空间深度不同；

(3)曲面颜色不同；

(4)光照不连续。作用：

(1)改良图像质量；(2)理解和重构视觉场景；

(3)分离对象；(4)识别特征；

(5)其他。2023/3/42图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第2页!Roberts算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子，两个模板分别为算法步骤（两种处理方法）：

(1)

(2)借鉴canny的处理方法，两个方向分别处理100-101-102023/3/43图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第3页!性能分析利用局部差分算子寻找边缘，边缘定位精度较高，但容易丢失一部分边缘，同时由于图像没经过平滑处理，因此不具备一直噪声的能力。该算子对具有陡峭边缘且噪声低的图像效果较好。2023/3/44图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第4页!抗噪性能2023/3/45图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第5页!抗噪性能2023/3/46图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第6页!Kirsch算子图像中的每个位置都要经过8个模板的作用，最大值被选做输出，达到最大值的模板对应的方向就是边缘的方向。算法步骤：2023/3/47图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第7页!Robinson算子除了模板与kirsch算子不同，其余的运算输出与kirsch算子完全一致。注意算子的对称性(每隔四个符号相反)，可节约计算量2023/3/48图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第8页!二阶算子检测模板算法步骤：图像经模板作用后执行跨零点检测(该过程比较复杂)。

参考文献：HUERTASandMEDIONI,

DetectionofIntensityChangeswithSubpixelAccuracyUsingLaplacian-GaussianMasks，19860101-410102023/3/49图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第9页!性能分析采用不依赖于边缘方向的二阶微分算子，对图像中的阶跃型边缘点定位准确，该算子对噪声非常敏感，它使噪声成分得到加强，这两个特性使得该算子容易丢失一部分边缘的方向信息，造成一些不连续的检测边缘，同时抗噪声能力比较差。产生双边缘2023/3/410图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第10页!抗噪性能2023/3/411图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第11页!Canny算子基本思想：首先对图像选择一定的Gauss滤波器进行平滑滤波，然后采用非极值抑制技术进行处理得到最后的边缘图像。算法步骤：

(1)用高斯滤波器平滑图像。(2)用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅

值和方向。(3)对梯度幅值进行非极大值抑制。(4)用双阈值算法检测和连接边缘。2023/3/412图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第12页!性能分析虽然是基于最优化思想推导出的边缘检测算子，但实际效果并不一定最优，原因在于理论和实际有许多不一致的地方(只离散了四个方向)。该算子同样采用高斯函数对图像作平滑处理，因此具有较强的抑制噪声能力，同样该算子也会将一些高频边缘平滑掉，造成边缘丢失。2023/3/413图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第13页!抗噪性能2023/3/414图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第14页!Sobel算子中心差分，但对中间水平线和垂直线上的四个邻近点赋予略高的权重。算法处理处理同RobertsOperator

-102-202-101121000-1-2-12023/3/415图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第15页!Prewitt算子也属于中心差分类型，但没有给最邻近点较高的权重。算法处理处理同RobertsOperator-101-101-101111000-1-1-12023/3/416图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第16页!性能分析sobel算子和Prewitt算子都是对图像先作加权平滑处理，然后再作微分运算，所不同的是平滑部分的权值有些差异，因此对噪声具有一定的抑制能力，但不能完全排除检测结果中出现的虚假边缘。虽然这两个算子边缘定位效果不错，但检测出的边缘容易出现多像素宽度。2023/3/417图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第17页!抗噪性能2023/3/418图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第18页!抗噪性能2023/3/419图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第19页!抗噪性能2023/3/420图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第20页!LOG算子基本思想：先用高斯函数对图像滤波，然后对滤波后的图像进行拉普拉斯运算，算得的值等于零的点认为是边界点。算法步骤：

(1)对图像先进行高斯滤波，再进行Laplace算子运算；

(2)保留一阶导数峰值的位置记录，然后从中寻找Laplace跨零点；

(3)采用插值方法对跨零点进行估计。2023/3/421图像边缘提取算法的分析共24页，您现在浏览的是第21页!性能分析该算子克服了Laplician算子抗噪声能力比较差的缺点，但是在抑制噪声的同时也可能将原有的比较尖锐的边缘也平滑掉了，造成尖锐边缘无法被检测到。原因：作为一个二阶导数，拉普拉斯算子具有对噪声无法接受的敏感性，拉普拉斯算子产生双