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基于自适应形态学的边缘检测及应用

作　者: 贺萌
导　师: 李晓春
学　校: 中南大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 图像处理边缘检测多结构元自适应红细胞计数
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

摘要：边缘检测技术是图像测量、图像分割、图像压缩以及模式识别等图像处理技术的基础,是数字图像处理重要的研究课题之一。本文首先介绍了边缘检测的概念与传统检测算法；对具有代表性的图像边缘检测算子进详细讨论,如Roberts算子、Sobel算子、拉普拉斯算子、Log算子、Canny算子、小波边缘检测算子、数学形态学检测算子等；给出了传统算法仿真实验结果图并比较了他们的优缺点。其次,为克服传统算子的缺点,提出了一种新的多尺度结构元的自适应边缘检测算法；给出了新算法中计算各结构元素权值的方法。新方法可以根据图像本身特点,自适应地决定四个方向结构元素的权值,进而自适应决定最终的结构元素。然后,将新方法与传统算法的模拟结果进行比较,发现：新方法能克服传统边缘检测算法抗干扰能力小的缺点；较好地实现噪声图像的弱边缘检测；具有检测灵活性强,获得边缘信息平滑、丰富的特点。而且,算法编程实现容易。最后,讨论了新算法在实际生活中的应用,将新算法应用到红外航拍海上浮油检测与红细胞的计数中。其中红细胞的计数是通过图像平滑、直方图阈值处理、孔洞填充、边缘检测、腐蚀去噪、细化、修正与计数而完成的。实验结果表明自适应算法对图像边缘的提取既能得到较清晰的边缘,又能减少检测过程中的漏检边缘与误检边缘的数量。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 引言  9-10
  1.2 研究的背景和意义  10-11
  1.3 国内外研究现状及发展趋势  11-12
  1.4 边缘检测存在的难点问题  12-13
  1.5 本文的内容及章节安排  13-15
2 图像边缘检测基础算法  15-30
  2.1 数字图像理论基础  15-16
    2.1.1 基本概念  15
    2.1.2 图像的种类  15
    2.1.3 数字图像的模式  15-16
  2.2 边缘检测理论基础  16-19
    2.2.1 基本概念  16-17
    2.2.2 检测步骤  17-18
    2.2.3 评价标准  18-19
  2.3 经典检测算法  19-23
    2.3.1 Roberts交叉算子  19-20
    2.3.2 Sobel算子Prewitt算子  20-21
    2.3.3 LOG算子(Marr-Hildreth算子)  21-22
    2.3.4 Canny算子  22-23
  2.4 新兴检测算法  23-24
    2.4.1 小波边缘检测算法  23-24
    2.4.2 数学形态学检测算法  24
  2.5 几种算法的仿真及比较  24-29
  2.6 本章小结  29-30
3 自适应多尺度元形态边缘检测算法  30-44
  3.1 数学形态学的理论基础  30-34
    3.1.1 形态学基本理论  30-32
    3.1.2 基本形态学边缘检测算子  32-34
  3.2 改进型自适应多结构元形态学检测算法  34-40
    3.2.1 形态算子的选取  34-35
    3.2.2 多尺度结构元的选取  35-40
  3.3 实验结果与分析  40-43
  3.4 本章小结  43-44
4 自适应算法的应用  44-55
  4.1 自适应算法在海上浮油检测中的应用  44-45
  4.2 自适应算法在细胞识别计数上的应用  45-54
    4.2.1 血液红细胞识别计数介绍  45-46
    4.2.2 实现方法  46-54
  4.3 本章小结  54-55
5 总结与展望  55-57
  5.1 总结  55
  5.2 展望  55-57
参考文献  57-62
攻读学位期间主要学术成果目录  62-63
致谢  63

基于自适应形态学的边缘检测及应用

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