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canny边缘检测及matlab实现

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1 北京工业大学 研究生课程考试答题纸 考试课程: 课程类别: 学位课 选修课 研究生学号: 研究生姓名: 学生类别: 博士 硕士 工程硕士 进修生 考试时间: 年 月 日 题号 分数 任课教师签名 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 2 一、实验目的: 熟悉边缘检测原理,并运用 matlab 软件实现图像的 canny 边缘检测,体会 canny边缘检测的优缺点。 二、实验内容: 编写 matlab 程序,实现对 lena 图像的边缘检测,输出程序运行结果。 三、实验原理或步骤: 首先回顾一下边缘检测的一般步骤: 边缘检测算法一般包含如下四个步骤: 1.滤波(去噪)。 2.增强(一般是通过计算梯度幅值)。 3.检测(在图像中有许多点的梯度幅值会比较大,而这些点并不都是边缘,所以应该用某种方法来确定边缘点,比如最简单的边缘检测判据:梯度幅值阈值)。 4.定位(有的应用场合要求确定边缘位置,可以在子像素水平上来估计,指出边缘的位置和方向) Canny 边缘检测的算法步骤: 1.用高斯滤波器平滑图像(不同尺度的 Canny 检测子由高斯的不同标准差来表示)用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向。 2.对高斯平滑后的图像进行 sobel 边缘检测。这里需要求横的竖的还有联合的,所以一共三个需要 sobel 边缘检测图像。 3.对联合的 sobel 检测图像进行非极大值抑制(Non-Maxima Suppression, NMS) 4.用双阈值算法检测和连接边缘,并进行滞后阈值处理。 其中非极大值抑制细化了幅值图像中的屋 脊 带 ,只 保 留 幅值局 部 变 化最大的点。 双阈值算法:用两 个阈值得 到 两 个阈值图像,然 后把 高阈值的图像中的边缘连接成 轮 廓 ,连接时 到 达 轮 廓 的端 点时 ,在低 阈值图像上找 可以连接的边缘。不断 收 集 ,直 到 所有的间 隙 连接起 来为 止 。 四、运行结果和分析 每 步运行效 果: 3 Figu re1 原图: Figu re2 高斯模糊后: 4 Figure3 sobel 边缘检测后: Figure4 非极大抑制后: 5 Figu re5 上阈值120,下阈值100 检测结果: Canny 算子的方向性使得它的边缘检测和定位优于其他算子,具有更好的边缘强度估计,能产生梯度方向和强度两个信息。 6 五、算法程序 Main.m clear all; close all; clc; img=imread('lena.bmp'); imshow(img); [m n]=size(img); img=double(img); %%canny 边缘检测的前两步相...

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