记录研究生封校生活的学习day21(第三篇)图像边缘检测分割:一阶算子

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总计:今天是十月更文计划第二十一天,第三十八篇

边缘检测分割的原理

区域之间:不连续性

做法:根据图像像素灰度值的不连续性,先找到点、线、边,再确定出区域。

做法:根据图像像素灰度值的相似性,通过选择阈值,找到灰度值相似的区域,区域的外轮廓就是目标对象的边

基本思想:通过寻找图像中不同区域的边界,从而实现图像的分割。它是基于边界的一大类图像分割方法。

一阶边缘检测算子 检测图像一阶导数的峰值或谷值确定边缘,可用一阶微分算子和图像卷积实现。

为了检测边缘点,选取适当的阈值T,对梯度图像进行二值化,则有

直接计算 、 可以检测到边的存在。

对沿着x轴方向的边产生的响应最强;

对沿着y轴方向的边产生的响应最强。

有的算子在微分的同时,具有平滑作用,能够滤除噪声。

、Roberts,Prewitt,Sobel等算子,只包含两个方向的模板,可检测边缘方向少。 微分模板方向越多就能检测更多方向的边缘。

使用方法:8个模板分别与图像卷积,检测8个方向的灰度变化,变化最大的方向即是边缘的方向。5×5的Kirsch算子的前4个方向模板如下:

image.png

(3) Canny算子

存在问题: 位置不准;非单像素宽等。

好的检测算子需满足三个指标

高准确性:多包含真边缘,少包含假边缘;

高精确度:检测到的边缘应该在真正边界上;

单像素宽:选择性很高,只对边缘有唯一响应。

Canny算子检测边缘的步骤: 用高斯滤波模板平滑图像; 计算平滑后图像的梯度的幅值和方向; 对梯度幅值应用费极大值抑制; 确保在梯度方向上是最大值。 用双阈值算法检测和链接边缘。 对不确定的部分借助邻域梯度判断。

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