2760.影像地物邊緣提取算法及提取精度比較開題報告

1、開 題 報 告論文題目：影像地物邊緣提取算法及提取精度比較 院 系：遙感信息工程學院專 業(yè)：地理信息系統(tǒng)姓 名： 學 號： 指導老師： 一 研究的目的和意義： 人類獲取的絕大部分信息來源于圖像信息，而在圖像信息中又以邊界信息最為豐富。它能夠傳遞和表達物體的空間幾何信息，即可以判定出物體的大小、形狀、類型，甚至地理位置。邊界的豐富信息也決定了它可以用多種方法來捕捉，它在圖像中表現(xiàn)為強度的突變形式。而把邊界從圖像中提取出來之后，目標物體的信息能夠直觀地被人們所了解和利用，對于用計算機處理目標物體則更為有利。正因為如此，人們研究出了很多邊緣提取算法，比如高斯拉普拉斯算子，羅伯特算子，sobel算子，

2、prewitt算子，canny算子，梯度模算子。除了這些經(jīng)典的算子，由于各個專業(yè)領域里的特殊需要，又產(chǎn)生了多種專業(yè)化的算法。如在航測領域，除了提取邊界，還要求有高精度的定位，這就催生出了如medioni-yasumoto定位算子，基于小面元模型的定位算子，矩不變定位算子，wong-trinder圓點定位算子，mikhail定位算子，forstner定位算子，高精度角點與直線定位算子等這些高精度的定位算子。既然有這么多種邊緣提取算法，那么每種算法究竟有什么特點，它們的精度如何，提取速度如何，可靠性和自適應性又如何呢？這些問題關系到算法的應用，只有了解了各種算法，才能更好地根據(jù)具體需要，選擇它們來

3、為人們的科學研究和日常生活服務。二 國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：邊緣檢測是數(shù)字圖像處理中的重要內(nèi)容。研究邊緣檢測的文章十分多。1959年，文獻上最早提到邊緣檢測。1965年l.g.roberts最早開始系統(tǒng)研究邊緣檢測。從那以后每年都會出現(xiàn)很多關于邊緣檢測的文章。邊緣檢測的重要的文章大都發(fā)表在ieee trans.on pattern analysis and machine intelligence,cvgip:image processing,ieee trans.on image processing(1990年創(chuàng)刊),journal of the acm等上。經(jīng)過多年的發(fā)展，邊緣檢測的方法

4、主要有了一下的幾個大的方向：第一種是檢測梯度的最大值,如roberts算子、prewitt算子和sobel算子等就屬于這一類。第二種是檢測二階導數(shù)的零交叉點。第三種，統(tǒng)計型方法。第四種，小波多尺度邊緣檢測。 當然還有其它一些方法，比如說模糊數(shù)學的方法，最近提出來的利用邊緣流（edgeflow）來檢測邊緣，基于積分變換的邊緣檢測方法，還有基于張量的邊緣檢測方法等等。在測繪領域中，由于計算機和各種數(shù)據(jù)采集設備的飛速發(fā)展，對于數(shù)據(jù)的采集和處理已經(jīng)進入了數(shù)字化時代。這就使得如航片，衛(wèi)片等有了對它們使用邊緣提取的基礎。運用邊緣提取的辦法對航片等進行處理，可以極大的降低測繪生產(chǎn)人員的勞動強度，縮短了生產(chǎn)周

5、期，提高生產(chǎn)效率。但是由于測繪行業(yè)的特殊要求（除了提取邊界，還要求有高精度的定位），這就使得邊緣提取在測繪專業(yè)中要有新的特點，于是人們研究出了高精度的定位算子，如medioni-yasumoto定位算子，基于小面元模型的定位算子，矩不變定位算子，wong-trinder圓點定位算子，mikhail定位算子，forstner定位算子，高精度角點與直線定位算子等。三 查閱的主要文獻1.鄭南寧，計算機視覺與模式識別，國防工業(yè)出版社，19982.孫即詳，圖像分析，科學出版社，20043.胡翔云張祖勛張劍清，航空影象上線狀地物的半自動提取，武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室,20024.張祖勛, 張

6、劍清. 數(shù)字攝影測量學. 武漢測繪科技大學出版社, 19965.劉志儉,基于遺傳算法的主動輪廓模型,國防科技大學自動控制系,20036.余學軍 彭立中,二值圖象曲線輪廓提取的新算法,北京大學數(shù)學科學學院,20027.julez b “a method of ciding tv signals based on edge detection” bell system tech.no.4 july 1959 pp.1001-1020.compression video.television.8.d.h.marimont and y.rubner,“a probabilistic framework

7、 for edge detection and scale selection,”computer vision,1998.sixth international conference on,4-7pp.207-214,jan 19989.程正興，小波分析算法與應用，西安交通大學出版社，1997四 主要研究內(nèi)容：1.學習 guass-laplace算子，roberts算子，sobel算子，prewitt算子，canny算子，kirsch算子和susan算子。2.運用vc+編程實現(xiàn)guass-laplace算子，roberts算子，sobel算子，prewitt算子，canny算子，kirsch算子和susan算子。3.實現(xiàn)一個直線擬合算法，并運用實現(xiàn)的擬合算法對上述各種邊緣提取算法提取過的點進行擬合。4.對計算機擬合直線的精度進行評定。其基本原理如下： y 0 x如上圖所示，（）是原有的需要進行邊緣提取的一直線，（）是對進行提取之后的各點的擬合直線。上的各點的y值相對于上的各點的y值之間有一個差值。對這個求中誤差是本文評定各種算法的精度的工具： 中誤差越小，說明算法的精度越高. 5.設計模擬影像，制作ppt對其過程進行演示。運用步