青岛大学
课程设计任务书
院系: 自动化工程学院
专业: 电子信息工程
班级: 电子（三班）
学生姓名: 刘琳燕
指导教师: 王汉萍庄晓东
下发日期: 年月日
毕业设计（论文）课题方向：图像边缘检测
题目：图像边缘检测方法的研究与实现
专业课程设计日期：2011.12.9 ～ 2011.12.23
一、题目来源：
教师自选题目
二、设计内容及要求：
总结边缘检测的方法，并利用所查到的边缘检测算子对一幅图像进行边缘检测，显示检测结果；对添加噪声的图像进行边缘检测，比较各边缘检测算子对噪声的敏感性；讨论如何能够消除噪声对边缘检测的影响；较深入研究其它的一种边缘检测算法。

设计中要有自己的设计思想和体会。

三、各阶段时间安排，应完成的工作量：
专业课程设计的时间共2周。

1. 12月9日，布置任务；
2. 12月12日----14日，查阅资料；
3. 12月15日----20日，研究边缘检测算法，编写并调制程序；
4. 12月21日----23日，撰写课程设计论文。

四、参考文献：
1. MATLAB R2007 图像处理技术与应用，王爱玲，叶明生等编著，电子工业出版社
2. MATLAB 7.0 图形图像处理，王家文，李仰军编著，国防工业出版社
3. MATLAB 图像处理技术与应用，董长虹主编，国防工业出版社
4. 图像处理和分析基础，章毓晋编著，高等教育出版社
5. 数字图像处理，冈萨雷斯编著，阮秋奇阮宇智等译，电子工业出版社
指导教师评语：
认真正确完善完善工作态度：较认真理论分析：较为合理方法设计：合理
不认真一般一般
较差较差
思路清晰出勤
论文撰写：思路较清晰其它：工作主动
一般拒绝抄袭
思路混乱
总评成绩：
指导教师：
年月日
中文名称：边缘检测
英文名称：edge detection
定义：使用数学方法提取图像像元中具有亮度值（灰度）空间方向梯度大的边、线特征的过程。

应用学科：测绘学（一级学科）；摄影测量与遥感学（二级学科）
边缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题，边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。

图像属性中的显著变化通常反映了属性的重要事件和变化。

这些包括（i）深度上的不连续、（ii）表面方向不连续、（iii）物质属性变化和（iv）场景照明变化。

边缘检测是图像处理和计算机视觉中，尤其是特征提取中的一个研究领域。

边缘检测算子
一阶:：Roberts Cross算子，Prewitt算子，Sobel算子，Canny算子，Kirsch算子，罗盘算子；二阶：Marr-Hildreth，在梯度方向的二阶导数过零点。

目前，Canny算子（或者这个算子的变体）是最常用的边缘检测方法。

在Canny 创造性的工作中，他研究了设计一个用于边缘检测最优预平滑滤波器中的问题，后来他说明这个滤波器能够很好地被一阶高斯导数核优化。

另外Canny 引入了非最大抑制概念，它是说边缘定义为在梯度方向具有最大梯度值的点。

在一个离散矩阵中，非最大抑制阶梯能够通过一种方法来实现，首先预测一阶导数方向、然后把它近似到45度的倍数、最后在预测的梯度方向比较梯度幅度。

一个获得亚点精度边缘的改进实现是通过检测梯度方向上二阶方向梯度的过零点来实现的:
，它在梯度方向的三阶方向梯度满足符号条件
其中Lx, Ly ... Lyyy 表示从使用高斯核平滑原始图像得到的尺度空间表示L 计算出的偏微分。

按照这种方法，能够自动得到亚点精度的连续曲线边缘。

滞后门槛也可以用在这些差分边缘片断。

罗盘算子是斯坦福大学的Ruzon在1999年提出的一个新的算子，据实验以及报道，性能超过Canny算子。

[1][2]。