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图像边缘检测是图像处理与分析中基础内容之一。边缘检测作为机器视觉的一个早期阶段,有很长的研究历史,但至今为止还没有得到圆满解决。比较经典的Canny、Sobel等算子,一直在实际中使用着;新理论、新方法近20多年来也不断涌现,如基于小波变换、DSC(DiscreteSingularConvdution)等方法。但是各种方法都有它的局限性,尤其是体现在准确定位和抑制噪声方面,两者很难同时达到最优。
现实生活中图像是带有噪声的,一般的边缘检测方法要先进行滤波,然后求梯度来确定边缘。本文在逯峰等的文章基础上进行,逯峰的方法没有进行去噪,Yang的方法运算量比较大。本文先对带噪图像利用保边缘的变分正则化方法抑制噪声,其中用更稳定的差分格式和变动的正则参数,去噪保边缘的效果更好;然后利用三次B样条良好的拟合性对抑制后的图像进行拟合;最后利用梯度计算得到图像的边缘图像,文中利用B样条函数的导数性质求图像的一阶和二阶导数,采用双阈值的方法来得到边缘图像。利用matlab上机试验速度快,比Yang的RCBS算法好。
本文还探索了对方法的评估问题,利用Yang的FCR模型略作改进,提出并建立自己的评估模型-ETR模型。在ETR模型上对本文算法、RCBS算法和Sobel算法进行比较,结果表明本文的算法更好。