当今社会对海洋的研究开发已成为热点,其中海底地貌的构成为研究大陆板块的运动以及海底自然灾害的发生提供了依据,并对海上平台和海底管线的安装铺设有着指导性的意义。如何准确而全面的认识海底地貌是一项重大的基础性课题。本文依据多波束测深数据绘制深度图和曲率图,分析海底地貌图像特征,并基于图像处理算法,研究和改进了海底地貌边界提取方法。主要包括图像预处理、图像分割、边界提取三部分,使其能够得到更加准确的海底地貌边界。首先对图像进行预处理,包括灰度化、图像滤波、图像增强三步,其中在图像增强算法中对比研究了同态滤波算法、直方图均衡化算法、基于Logistic阻滞增长模型的图像增强算法。重点研究了固定阈值分割和自适应阈值分割两类图像分割算法。对深度图采用了基于像素差值的全局阈值分割算法,对曲率图则基于像素统计计算全局阈值。分别基于图像投影和直方图局部极小值确定多个阈值,对图像进行分割处理。比较分析了Niblack算法、Sauvola算法、引入积分图像的T.Romen Singh三种自适应阈值算法,之后对T.Romen Singh算法中的局部偏差计算方法进行改进,采用像素与邻域内灰度均值差的二次方根替代,在提高分割效果的同时节省了运行时间。本文最后研究了边界提取算法,包括边界细化、非极大值抑制、单个断点补充、基于8-邻域边界跟踪的边界长度计算、短边界滤除几个部分。该算法精确定位了边界线的位置,实现了边界线的细化和提取,进一步提高了边界提取的准确度,并且能够保留主要边界,滤除较短边界和测量产生的航线噪声。本文经多次实验讨论了自适应分割算法中邻域窗口大小w,修正系数k的合适取值。同时通过对不同分割参数θ取值下的实验结果分析,明确了在全局单阈值图像分割算法中,为得到更加完整的典型地貌单元边界,随着所选择图像区域的缩小,分割参数θ可以适当减小。此外,实验结果表明,在图像分割部分,以曲率图作为处理对象,基于像素统计的全局阈值分割算法和改进的自适应阈值分割算法能够较为准确的提取地貌单元边界,同时大大抑制了航线噪声。边界提取过程运行时间小于3小时。