边缘检测实验报告
一、实验目的
通过课堂的学习，已经对图像分割的相关理论知识已经有了全面的了解，知道了许多图像分割的算法及算子，了解到不同的算子算法有着不同的优缺点，为了更好更直观地对图像分割进行深入理解，达到理论联系实际的目的，特制定如下的实验。
二、实验原理：实验原理：
图像处理有两大类目的：1．改善像质（增强、恢复）；2．图像分析：对图像内容作出描述；其一般的图像处理过程如下：
图像输入光电变换
预处理图像增强图像恢复
图像分割阈值分割边缘检测
数字化
描述
图像分析理解
图像识别
特征提取
图像分割的算法有：图像分割的算法有：
（1）阈值分割原理：）阈值分割原理：
LgxyELBfxy≥TfxyT
f（2）边缘检测：）边缘检测：
梯度对应一阶导数，对于一个连续图像函数fxy
梯度矢量定义梯度矢量定义
fxyGx

Gy

T
fx
fy
T
梯度的幅度梯度的幅度
2fxymagfxyGx2Gy12
梯度的方向梯度的方向
φxyarcta
GyGx
aRoberts算子
gijfijfi1j1fi1jfij1
2

122

10
01
01
10
Roberts算子
bSobel算子
121
000
121
101
202
101
fcPrewitt算子
111
000
111
101
101
101
dKirsch算子
由K0K7八个方向模板组成，将K0K7的模板算法分别与图像中的3×3区域乘，选最大一个值，作为中央像素的边缘强度
gxymaxg0g1gT
gixy
k1l1
∑∑Kklfxkyl
i
1
1
（3）区域分割）
1区域生长法算法描述算法描述
先对每个需要分割的区域找一个种子像素作为生长的起点，然后将种子像素周围邻域中与种子像素有相似性质的像素合并到种子像素所在的区域中。将这些新像素当作新的种子像素继续进行上面的过程，直到再没有满足条件的像素可被包括进来。
2分裂合并法
实际中常先把图像分成任意大小且不重叠的区域，然后再合并或分裂这些区域以满足分割的要求即分裂合并法一致性测度可以选择基于灰度统计特征如同质区域中的方差假设阈值为T则算法步骤为①对于任一Ri，如果iT，则将其分裂成互不重叠的四等分；VR②对相邻区域Ri和Rj，如果i∪Rj≤T，则将二者合并；VR③如果进一步的分裂或合并都不可能了，则终止算法。
（4）Hough变换）
Hough变换是一种检测、定位直线和解析曲线的有效方法。它是把二值图变换到Hough参数空间，在参数空间用极r