结合Canny算子的图像二值化

6期陈 强等：结合Canny算的图像二值化1303第17卷第6期2005年6月计算机辅助设计与图形学学报JOURNAL OF COMPUTER-AIDED DESIGN & COMPUTER GRAPHICS结合Canny算子的图像二值化陈强朱立新夏德深（南京理工大学计箕机系南京210094）（chen2qiang（ 163. com）的图像1低阈值J形现象摘 要 对经典的二值化方法Osui算法和Ifernsen算法中存庄的缺点 二值化方法.该方法综合考虑了边缘信息和灰度信息，通过边缘附近* 图像对它的修补而得到二值化结果图像较好地解决了经典二值化方 等峽点.实验结眾证明该方祛能够较好地解决低对比度图像和目标$关律询 二值化:Canny;边缘检测；种子填充 中图法分类号 TP391.4Image Binarization Based on Cannys OperatorChen Qiang Zhu Lixin Xia Deshen(The Computer Department t Nanjing Unhmiry of Science and Techmtlogy, Nanjing 210094)Abstract We propose a binarization algorithm based on Cannys operator after an investigation to the drawbacks of the classic binarization algorithms, Ostu algorithm and Bernsen algorithm The algorithm uses both edge and intensity information, and generates the binarization image by filling the image which was binarized using a high threshold, with seeds near edges of the Canny edge image, and remedying it with the image binarized using a low threshold This method overcomes the drawbacks in the classic binarization algorithms： noise sensitivity, edge coarseness, fake shadow etc. The experimental results show that the method is effective on the binarization of low contrast images and the images in which object intensity is not uniform Key words binarization; Canny; edge detection; seed filling6期陈 强等：结合Canny算的图像二值化13036期陈 强等：结合Canny算的图像二值化1303收稿日期：200312 12;修回日期：2004 07 051引 言二值化是模式识别、支票字符分割识别、指 纹识别等应用的重要预处理技术.目前图像二值 化方法主要有以下几种：（1）全局阈值法；（2）局部阈 值法；（3）动态阈值法.全局闽值化方法实现简单, 对于具有明显双峰氏方图的图像效果明显，但对于 低对比度和光照不均匀的图像效果不佳，抗噪能力 差，因而应用范围受到极大限制.如6山算法是 一种经典的整体网值方法它反映了整个图像灰度分布情况，但它单一國值的特性决定了它的抗噪能 力较差.局部阈值法能处理较为复杂的情况，但往 往忽略了图像的边缘特征，容易出现伪影现象.如 经典的局部阈值化算法,Bernsen算法，其阈值由 考察点邻域的灰度确定，算法中不存在预定阈值，适 应性较整体阈值法广，但是当窗口的宽度较小时，很 容易出现伪影现象和目标的丢失；而当窗】宽度增 大时，算法的速度将受到很大影响.动态阈值法充 分考虑了像元的邻域恃征，能够根据图像的不同背 最悄况自适应地改变阈值，可较精确地提取出二值 图像，但它过渡地夸大了像元的邻域灰度的变化，会 把不均匀灰度分布的背景分割到目标中去，带来许 多不应出现的假目标.文献5提出了一种综合全局二備化与边缘检 测的图像分割方法，但它只是简单地将边缘信息和 全局阈值相结合仅在一定程度的弥补了全局阈值 法的不足，对于字体木身灰度不均匀的情况考虑不 够，得到的字体边缘也不够光滑.文献6提岀了一 种与文献5类似的二值化方法，它也是对边缘附近 的像素做了特别处理但如果目标内部的灰度较低 时，则在二值化结果中就不能反映出来，因为它远离 边界，同时灰度低于全局阈值.本文结合由Canny算子得到的边缘图和基于 Canny算法中的商低阈值连接原理提出了一种新 的图像二值化方法：先用Canny算子对原图做边缘 检测得到边缘图像，然后依据边缘图像自适应地得 到髙、低阈值.将边缘附近的非孤立低灰度点作为 种子点，在由高阈值得到的二值图像中做种子填充. 同时以边缘线和边缘线附近的高灰度点作为种子生 长的屏障.另外，依据当前种子填充区域边缘点中 种子点所占比重，判断此区域堆否为目标区域.将 种子填充后图像中灰度值低于低阈值的点置黑最 后将一些小连通区域作为噪声夫除，从而得到最终 的二值化图像.2结合Canny算子的图像二值化2.1 基本原理图1所示为真实票据上的印章图像，图2所示 为用Canny算子对图1做边缘检测得到的边缘 图像.从图2可以看出：真实冃标的边缘丢失少，虚 假边缘少，边缘比较完整和光滑.我们设想：如果真 实目标边缘完整而且封闭，然后在真实目标边缘内 做种子填充，那么得到的二值化图像将接近理想情 况(如图3所示).为了达到或接近图3所示的二值 化结果，我们需要对图2做如下操作：(1)去伪边缘; (2)封闭真实边缘；(3)在真实目标边缘内选取种子 点做种子填充.图1印臣图像图3人工二值化结聚为此，本文提岀了-种结合Canny算子的图像 二值化方法，该方法充分利用了 Canny算子检测边 缘的优良待性.Canny算子的边缘检测最优性与以 下标准有关：(1) 检测标准.不丢欠重要的边缘，不应有虚假 的边缘.(2) 定位标准.实际边缘与检测到的边缘位置 之间的偏差最小.(3) 单响应标准.将多个响应降低为单个响应.考虑到Canny算子的如上优点,本文从Canny算 子的边缘图像中提取冇用信息，如目标像索的灰度 和背鼠像索的灰度，从而自动确定整幅图像的高、低 阈值；真实冃标内的种子点.提取的种子点应尽量 在真实目标边缘内部，然后种子点在髙阈值图像上 做种子填充，填充时将边缘线和边缘线附近的较高 灰度像索作为种子填充的屏障，达到封闭真实边缘 的目的.另外，考虎到种子点可能在背景中生长，还 需判断当前种F点填充的区域是否为目标区域. 2.2算法实现基于以上讨论，得到了如下的具体算法：Stcpl.对如图4h所示原图I Cnny边缘检测得到 如图4b所示边缘图像eJ;Siep2去除el中的孤立小边缘然后对el中的毎一点 进行判斯.如果为边缘点則将它的四邻域中的非边缘点存 入临时矩阵F中.如果F中点的数目大于1 则将其对应于 f中灰度值最低的点存放在距阵用中其余点仔放在矩阵 HE中.Siep3求得低闹值Y Hr 为IE中点1304卄算机辅助设计与图形学学报2005 年的个数；奇阈值/rr=丄 丫 f(八门山为/ie中点的个数. nStcp4.将IE中能点作为种F点存入矩阵S中.$即5用HT二值化得到如图4c所示拓闽值二值化 图像肋八然后将 W(iJ)l(iJ)e hE or (/J)中的 边绛点丨;tt为背费贞，得到如图4d所示种子生长:屏障图您 hbl2.Siep6用S中的点作为种子点 J)/W中的冃标点！實为口标点，得到如 图4h所示的岛、低阖飯的联合图像Ml.Step8.去除初中的连通个数小于某 阈值的冃标点 得到如图4i所示Jft终的二值化图像rl图4j所示为图4e的局部放大，其中符号“ + ” 为种F点.由本文算法的结果图4i所示与图3比较可型：真实目标基本上都检测到了，只是图4 i所示的目标不如阅$ M佝潘StcStep5 中点置为Step6 4子点所【除伪边缘; i灰度像素 彖的目的； !缘点中种 了区域是否QI 丿7 I kJ UX F I TV J中占的比重较人，而背最区域中种子点在区域边缘 点中占的比重较小据此可以去除伪影.1304卄算机辅助设计与图形学学报2005 年1304卄算机辅助设计与图形学学报2005 年c:血化结柴c 种 rm/cwiu(初步的一備化结果g低阖他他化结采h JR合图像j c的皿部放大i蹑终二值化结果1304卄算机辅助设计与图形学学报2005 年图4本文方法实现过程1304卄算机辅助设计与图形学学报2005 年本文方法与经典的图像二值化方法相比具有如 下区别：(1)充分利用了 Canny算子边缘光滑待性; (2)种子点在髙阈值图像的冃标内生长，从而解决了 目标内灰度不一致性的问题；(3)对得到的可能区域 进一步判断，去除伪目标区域；(4)高、低阖值相结 合，较好地解决了细节丢失和噪声增多两者间的平 衡问题.如果取阈值0.5X(LT+HD,则得到简化 的二值化结果图像对于要求不是很高的情况，它是 一种合理的二值化方法.但是，本文方法也存在一 些缺点：如边缘的不封闭性可能导致部分噪声的 引入.3实验结果及分析F面以对比度较差的扫描票据图像为例，比较 以上几种方法的性能.图5所示为加噪的扫描图像 二值化结果比较图.对于这种含高斯噪声的扫描图 像,Osiu算法二值化的效果较好但它还是会去掉 一些灰度较低的目标点，如图5b所示,Ostu算法基 本上能得到较完整的目标图像，但却丢失了线框中 的灰度较低点这是单一阈值不可避免的问题. Bcrnsen算法二值化(如图5a所示)的效果不理想， 山丁窗口的宽度取得不够大，导致伪影的岀现和目6期陈 强等：结fY Canny H子的图傢二值化13056期陈 强等：结fY Canny H子的图傢二值化1305标点的丢失如图5c所示；而如果窗口宽度取得太 大又会失去局部阈值的意义同时导致速度很慢， 所以窗口大小的选择对于Ikrnsen算法来说也是个 问题.将本文方法作用于图5a取得了很好的效果 （如图5d所示），它不会出现图5c中的伪影现象也 较好地解决了图5b.5c中低灰度口标点丢失的现象.图6所示为印章扫描图像的二值化结果比较 图可以看出印章图像的目标灰度不均匀且目标边 缘存在伪影单-阈值的Osiu算法不能解决细节丢 失与噪声增多的矛盾它只能寻求两者间的较好平 衡，如图6b所示.Bcrnsen算法对于像图6n所示细 节丰富的印章图像效果较Ostu算法好它能得到更 多的细节信息但它的抗噪能力较差得到的目标边 缘比较粗糙，如图6c所示.从图6d可以看岀，本文 方法对于低对比度的印章图像效果较好它具冇细 节信息丢失较少、抗唤能力强.边缘光滑的优点，特 别是很好地解决了印章图像中经常出现的伪影现象c Bemscn算法结果图-ULiiidii |丄14 d本文方法结果图图5加噪图像的二值化结果比较R原图b Omu W-法结果图C Bcrnsen算法结果图d本文方法结果田6期陈 强等：结fY Canny H子的图傢二值化1305图6印章打描图像的二值化结果比较6期陈 强等：结fY Canny H子的图傢二值化13056期陈 强等：结fY Canny H子的图傢二值化13054结 论针对一些经典二值化方法（如Ostu算法和 Bernsen算法）中存在的抗噪能力差，低灰度目标信 息的丢失，边缘粗糙等不足，本文提出了一种切实可 行的二值化方法一结合Canny算子的图像二值 化.它充分利用了 Canny边缘信息，使得该方法具 有如下优点：（1）利用高、低阈值和边缘信息相结合 的方法进行二值化，可以弥补单一阈值所不能解决 的细节丢失和噪声增多两者间的平衡问题（2） Cnny算子的边缘光滑性使得二值图像的边缘也能 保持较好的光滑性.（3）整个二值化过程完全自动 化，不需要人工干预.本文方法对于低对比度图像 和目标灰度不均匀的图像（如印章图像）适用，待别 适合低对比度图像和灰度不均匀的图像如印章图 像.将本文方法应用于银行票据的预处理取得了很 好的效果，从而为后续的模板匹配、分割识别提供了 良好的条件.参考文献1 Simon J C Beret O, Gorski N A system for (he recognition of handwritten literal amount of checks A) In： Proccwiings of the Conference on Document Analysis Sywcm Kawrlautcm v 1994. 135-1552 Li Jianhua Ma Xiaomei, Guo Cheng*n Binarization method of fingerprint images on orientation and dynamic threjvhold J. Journal of Dalian Un versity of Technology, 2002, 42(5): 626628 (in Chinese)(李建华.小妹.郭成安.基于方向图的动态國值指纹田像 二值化方法J大连理工大学学报.2002, 42(5): 626- 628)3 Otsu N. A threshold selection method from gray-level liBMogianu* j IEEE TdmuvKliuiA 5、SyMoiBt Moil* and Cybernetics. 1979 , 9(1)： 62-66Bcmcn J Dynamic thwiolding of gray-level inwgrj* A In: Proceedings of the Sth Intcmatiorwl Confercncr on Pattern Recognition (Cj. Pari: IEEE Computer Society Prw 1986. 1251-12556期陈 强等：结fY Canny H子的图傢二值化13051306计算机辅助设卄与图形学学报2005 年陈强男，1979年生博士研究生. 主要研究方向为图像分析与理解、凑式识 别与人工智能.尊士研究生,9；机稅觉.博授博士生导师主要研究方向为图像处理、卫 星遥感、模式识别.4 Zhc XuesoniG Ch?n Shuzhcii. Image 5egmen(atkn based on global binarifion iind edge detection j Journal of Computer- Aided Design & Compugr Gmphic* 2001. 13(2)： 118* 121 (in Chinese)(赵雪松.陈淑珍.烁合全局二值化与边缘检测的图僦分剤 方法.计算机辅助设计与图形学学报.200!. 13(2)： 118 -121)5 Wang Qing Mn Lixhuang. Fiinary-conversion of image with feature preservingJ Jounul of G)mputer-Aided Design & Oxnputer Uraphics 2000, 12( 10): 746 750 (in Chinese) (王 强.q利庄.图像一.他化时图像特征的保j).计算 机辅助设计与图形学学报.2000. 12(10)： 746-750)6 Canny John. A computational approach to edgv detection (J. IEEE Iransactior on Pattern Analyb and Machine Intelligence. 1986, 8(G)： 679-698(81 Milan Scrnka, Vaclav Hlavac, Roger Boyle. Inwge Procewng. Analysis, and Machine Vision (Mj. 2nd cd. Beijing： People、 Po5t5 & Tclccommunications Publishing Hoose. 2003 ( in Chinese)(ljMilan Sonka,捷克Vaclav Hbvac英Roger Boyle. 艾海舟，武 初算译EB像处理、分析与机揺視觉MJ. 2 版.北京：人民邮电岀版社.2003)结合Cann算子的图像二值化OS之战鏈搖作者：陈强，朱立新，夏德深，Chen Qiang, Zhu Lixin , Xia Deshen作者单位：南京理工大学讦算机系南京,21刊名：计算机辅助设计与图形学学报|i. : |r|FT|英文干刊名：JOURNAL OF COMPUTER-AIDED DESIGN & COMPUTER GRAPHICS年，卷(勒：2005 17(6)引用次数：10次参考文献(8条)1. Simon J C . Baret O . Gorski N A system for the recognition of handwritten literal amounts of checks19942. 李建华.马小妹.郭成安基于方向图的动态阈值指纹图像二值化方法期刊论文-大连理工大学学报2002(5)3. Otsu N A threshold selection method from gray-level histograms19794. Bernsen J Dynamic thresholding of gray-level images19865. 赵雪松.陈淑珍 综合全局二值化与边缘检测的图像分割方法期刊论文-计算机辅助设计与图形学学报 2001 (2)6. 王强.马利庄 图像二值化时图像特征的保留期刊论文-计算机辅助设计与图形学学报 2000(10)7. Canny John A computational approach to edge detection 1986(6)8. Vaclav Hlavac . Roger Boyle .艾海舟.武勃 图像处理、分析与机器视觉 2003相似文献(10条)1. 期刊论文 王涛.徐娅萍.亢海龙结合Cann算子的图像二值化方法-微型电脑应用2010,26(2)用Roben Sobe、Prewitt、Laplacian、LoGHCann算子,对图像进行了边缘检测实验分析了边缘检测的结果得出Cann边缘检测算子是图像边缘 检测的一种十分有效的方法然后，根据图像的Cann算子边缘信息将最佳全局阈值法与局部阈值自适应法在边缘信息的基础上融合起来图像进行了二 值化处理实验表明此算法在二值化图像时能很好的保留图像的边缘信息.2. 学位论文韩丽娟触觉替代视觉中的图文技术研究2009视觉器官功能恢复研究主要有三个方向：电刺激中枢方法、人工视网膜和采用触觉替代视觉。触觉替代视觉方法是指通过图像获取装置获取本该由 视觉器官看到的环境图像信息，以物理刺激的方式使操作者以触觉的方式“看到其周围环境。它以非视觉方式帮助盲人和弱视群体获得周围的环境信 息，较好地提高他们的生活质量，减轻社会负担。触觉替代视觉方法不仅安全，而且回避了脑视觉中枢刺激和人工视网膜方法中生物兼容性的难题，是 当前的一个研究热点和前沿课题。论文针对触觉替代视觉技术进行研究，搭建了触觉替代视觉系统的构架，该系统功能丰富、人机交互友好，能够很好的实现视觉信息的采集。主要 研究内容包括：1 )完成了触觉替代视觉的系统设计，该系统以摄像头来模拟人的眼睛，采集视觉图像信息，实现了视频的捕获和单帧图像的截取。2 )触觉图像重构。基于边缘检测实现了视觉图像信息转化为二值化触觉信息，在分析视觉和触觉特点和区别时Ca对边缘检测算法加以改进 ，使检测出来的边缘信息更适合触觉替代。3 )大视场触觉图像重构。研究了两种大视场触觉图像重构方法，在使用角点匹配图像拼接方法进行触觉图像重构过程中iarM角点检测算法进 行改进，实现了角点阈值的自动提取；在使用基于轮廓匹配方法中，通过特征段之间曲率和sdorfl距离获得可匹配的轮廓段。4 )触觉图文实验分析。在触觉显示平台上进行实验分析，对算法改进的实用性加以验证。论文工作表明，触觉替代视觉系统设计合理，图像处理算法有效，能够较好地满足触觉替代视觉的技术要求。3. 学位论文邹利基于Cann的海岸线遥感信息提取的方法研究2008海岸线是指多年大潮高潮所形成的水陆分界线，是陆地与海洋相互交汇的地带。从形态上看，海岸线有的弯弯曲曲，有的却像条直线。而这些海岸 线是在不断地发生着变化的。海岸线的变化给常规专业调查和观测工作带来很大的困难，开展海岸线遥感研究，有助于实现宏观、动态、同步监测海岸 带的生态环境和资源开发利用，弥补常规观测方法的不足。海岸线遥感提取技术是建立在传感器对不同地物分界线特征的探测基础上的。不同类型的海岸在不同的季节、气候等条件下有不同的地物特征，其 海岸线在图像中的纹理特征也各不相同。此次研究是以实际观测的海岸特征为依据分析海岸线在卫星图像中的解译标志，根据其地貌特点提出了对卫星图像中海岸线的解译方法，借助数字 图像处理技术对海岸的图像进行针对性的预处理，使MATL言实现中值滤波器、图像二值化Cann算子检测完成对图像中海岸线的自动提取。由于海岸在卫星图像上并不是每个像素都是同样的灰度，为了去掉某些像素的干扰，可以使用平滑图像的方法，把这些点作为噪声去除。根据图像 平滑方法的特点和对图像的预处理的视觉效果，中值滤波后的图像灰度变化的“阶梯效果被保留，更能突出图像的边界，符合海岸线提取研究的要求 。所以选取中值滤波来完成图像噪声的去除。经过中值滤波以后，图像中海岸的边界己经清晰，为了把水体与陆地确定为两类不同的图像类型，还要使用目视解译的方法对图像的直方图进行拉 伸，确定一个域值使水体与陆地分为不同的两个灰度值，从而实现图像二值化。二值图像是指整幅图像画面内仅黑灰度值为0)白(灰度值为)的二值的图像，在它们上面不呈现出灰度的变化。直接对信息量大的浓淡图像进行处 理花销太大，在实用的图像处理系统中，要求处理的速度高、成本低，同时二值化后的图像能够用几何学中的概念进行分析和特征描述，比起灰度图像 来说方便得多。对于海岸线的识别来说，有用的信息得包含在水体和陆地的二值描述中，因而必须根据原始的灰度图像来确定图像上的每一点应属于前 景区域还是背景区域，从而产生对应的二值图像。它不仅可以大大减少储存量，而且使得后面的判别过程少受干扰，大大简化了后续处理的方法。经过二值化后的图像，其海岸与水体的分界线非常明显，可以使用nn算子进行海岸提取。在matlab平台实现Cann检测算法，检测出的图像边缘 最清晰，没有断点出现Cann算子提出了好的检测结果、对边缘的定位要准确、对同一边缘要有低的响应次数三个图像边缘提取限制条件，是效果最好 的阶梯型边缘检测算子，而卫星图像中的水陆分界线基本都是阶梯型边缘，即灰度图像从陆地跃迁到海水的变化，C使用算子获得了超出其它算子的 检测效果，可以作为卫星图像的海岸线自动提取的基本算法。此种海岸线提取的方法应用于人工海岸线，基岩海岸线，砂质海岸线的提取中，针对实际的研究区域，发现对于地物较单一，水体与陆地的灰度反 差比较大，分界线非常明显的人工海岸线与基岩海岸线能够取得很好的效果。4. 学位论文孟杰基于灰度图像的车牌定位及字符分割算法研究2008随着现代交通的高速发展，智能运输系统已成为当前交通管理的主要发展方向，车牌识别系统ensePlateRecognition,简称LPR作为智能交通 系统的核心，起着举足轻重的作用。论文在充分了解目前国内外车牌识别系统研究现状的基础上，结合我国的国情，对车牌识别系统中的车牌区域定位 和车牌字符分割两个环节作了深入的研究。通过对车牌特征和定位技术的深入研究，本文在车牌定位算法的研究中，采用了基于水平线搜索的车牌区域水平定位算法和基于垂直投影的车牌区 域左右定位算法；在车牌定位完成的基础上，本文分四步实现车牌字符分割，分别是：车牌区域倾斜校正，图像边缘检侧和二值化，水平边框切除以及 字符纵向分割。在边缘检测及二值化环节中，本文提出将nn算子边缘检测和形态学填充字符空隙相结合的处理方法Cann算子可以将车牌字符边缘 图像提取得更加完整，形态学的方法填充字符空隙之后，更加有利于进行字符的垂直投影分割。本文算法在/isualC+6.(编程环境下进行了实现，实验结果表明，与传统的字符提取算法相比，本文算法不仅具有较强的字符提取能力，而且字符 边缘的连接较好，明显降低了噪声对检测结果的影响，为后期车牌字符的识别提供了技术基础。5. 期刊论文 黄宝贵.赵景秀.马春梅.HUANG Bao-gu.iZHAO Jing-xiu . MA Chun-mei基于Cann改进的边缘检测算法 -计算机与现代化2009(12)Canny算子受噪声干扰严重检测噪声污染的图像边缘的效果较咅轮廓结构元素形态学变换能有效滤除图像噪苹时能保持图像边缘细节本算法先 用轮廓结构元素形态学变换的方法抑制噪越取图像梯度并用非极大值抑制法求其局部模极大(采用双阈值法二值化图像边缘并进行连.实验表明 ,该算法能精确提取噪声图像边缘.6. 学位论文王昱镔基于血管内超声影像的边缘检测研究与实现2009血管内超声IntravascularUltrasound，IVUS是对诸如动脉粥样硬化之类的冠状动脉疾病的诊断和评价的常用手段，它具有安全、实时和无损等优 点。提取血管内超声图像冠状动脉血管壁的边缘并作进一步的图像分析处理，可以对血管腔的面积、血管厚度进行精确测量，还可以识别早期冠状动脉 粥样硬化斑块，并对斑块的形态结构实时显示，对斑块成分和偏心距等参数实时检测。所以，血管内超声图像的边缘检测对冠状动脉疾病的诊断和治疗 有着重要的临床意义。Snake动态轮廓模型最初是应用于唇部的动态跟踪Snak模型是运用最小能量原理，能够得到较好的整体效果，但是也存在着不足之处：一是对凹 形边缘或具有较高曲率的凹形边缘等检测不理想；二是它对轮廓线的初始位置要求较高。梯度矢量流k模型(GVFSnak比较成功地解决了凹型轮廓和 初始轮廓线的确定两个问题。目前这两种方法在医学图像处理领域得到了广泛的应用。目前由于技术的局限性，所获取的血管内超声图像还存在严重噪声。血管壁轮廓与噪声同分布在高频区域，且背景噪声大。它们降低了图像的空间 分辨率和对比度分辨率，模糊了血管边缘，从而对边缘提取等后续图像分析处理工作造成不利影响。因此，仅仅只采用模型或GVFSna模型难以达 到理想的检测效果。本文针对上述困难，提出了一种解决问题的新方法：首先对血管内超声图像进行预处理，降低图像的复杂度，然后再采用5na算法，得到了较 好的处理效果。这种方法结合了归一化、区域选择、二值化处理、nn算子边缘检测和Houg变换圆检测、极坐标变换和基于熵的阈值分割、梯度矢量 流Snak变换、除噪处理及图像迭加处理等方法。经多次实验验证，本文所采用的血管内超声图像血管壁内、外膜边缘检测处理方法，成功提取了血管内超声图像血管壁内、外膜边缘，取得了较为 理想的效果。为血管内超声图像血管壁内、外膜边缘检测提供了一种有效的检测方法。7. 期刊论文邵陟冕.Shao Zhimian基于车牌识别的边缘二值化检测-计算机与数字工程2008,36(4)通过介绍车辆牌照识别的相关知识重点说明车牌定位中的二值化以及obel,Cann两种算法通过VC勺开发环境调用MATLAB工具箱函数给出相应 仿真结果得出结论.8. 学位论文何阳清基于几何特征的手势识别算法研究2004手势是人们生活当中一种自然而直观的人际交流模;随着计算机技术的发展和人机交互逐渐向以人为中心转樹手势识别的研究也逐渐成为人们 研究的热点然而,由于手势本身具有的多样性、多义性、以及时间和空间上的差异性等特加之人手是复杂变形体及视觉本身的不适定f因此基于视 觉的手势识别是一个极富挑战性的多学科交叉研究课聽势分为动态手势和静态手势动态手势定义为手运动的轨迹而静态手势强调通过手型传递一定 的意义该文结合上海市自然科学基金资助课霽势识别和合成算法，对静态的手势识别算法进行研究手势识别的过程大致分为三个部分手势图像预 处理、手势图像特征提取和识别在手势图像预处理部分对已经被标准化的手势图像大小为128*12像素的om格式的灰度图，根据需要采用局部平均法 对图像进行平滑然后对图像采用拉普拉斯算子进行锐傾对图像采用最大方差法进行二值化最后用八方向邻域搜索法对二值化图像做轮廓提J在手 势特征提取和识别部分该文提出了两种基于手势图像几何特征的方法D提取关键点的识别算法及应用几何矩anny*缘检测结合的识别算法在 HD提取关键点的识别算法中提出一种提取手势轮廓曲线关键点对手势进行识别的算手势图像经过二值化后提取其轮廓将图像的轮廓看成一条曲线 ,应用层次离散相关原理以一个内核对曲线进行多次平滑得到曲线的尺度空间再通过跟踪曲线在尺度空间中的运动找出手势轮廓的关键，最后通过最 小距离法进行识别在应用几何矩和:annyi缘检测结合的识别算法中提出一种结合几何矩和边缘检测的手势识别算湃势图像经过二值化处理離取 手势图像的几何矩特征取出几何矩特征七个特征分量中的四个分量成手势的几何矩特征向量在灰度图基础上直接检测图像的边缘利用直方图表示 图像的边界方向特征最后，通过设定两个特征的权重来计算图像间的距离3(个字母手势进行识别最后, HD提取关键点的识别算法在实验中对:个手 势进行识别识别率为33.3%.应用几何矩和:annyi缘检测结合的识别算法结合了两种图像特征的优在实验中识别率为1.3%.9. 学位论文刘霞基于高速图像反馈的微小吸附力测量的研究2006在自然界中，诸多微小动物能够无需顾忌自身重力的存在而在天花板上、墙壁上以及树木上自由的行走，同时在运动中的动物还可以完成复杂的捕 获猎物动作。这些动物不仅具备超乎寻常的对自然环境的适应能力，而且更有功能和特性极其完备的动作机理和功能器官，这些生物特性引起了许多科 学家的注意，研究能够适应各种不同接触表面且能自由爬行的机器人将会在航空航天、军事以及工业、农业有广阔的应用前景。目前出现的各种驱动原 理的微型机器人，如爬行机器人，压电驱动微型机器人等虽然在理论和实践上取得了较大的成果，但这些机器人都不能吸附于物体表面行进。本文针对 蚂蚁等微小动物可以在垂直、倒置的天花板墙壁等上自由运动的自然现象，设计和研制微小吸附力测试平台，用于测试蚂蚁运动肢体与其接触表面问的 微小吸附力。这为研究蚂蚁吸附机理和吸附力的特征提供了实验数据，也为后期研制的机器人提供实验仿真平台。本课题是微型机器人吸湿驱动原理项 目的一部分，得到了国家自然科学基金的资助。论文首先介绍了蚂蚁运动器官的特征以及蚂蚁的吸附机理，然后提出了本项目采用的微小吸附力测试原理以及测试仿真平台的构成，分析了测试仿 真平台研制过程中的关键技术和难点。文中重点研究了当离心机达到一定转速时，吸附在高速离心分离机上的蚂蚁与接触面脱离时刻的图像捕获、蚂蚁边缘图像的轮廓提取、与接触面问 分离状态的蚂蚁定位和判断。采用了高斯算子对图像进行去噪平滑；nn*缘检测算子对捕获的蚂蚁图像进行边缘检测以及二值化处理；利用相邻若干 图像间的差分图像以及图像矩不变特征量对图像中的蚂蚁分离状态进行检测和判断，并且把蚂蚁的实时状态反馈给高速离心机的控制模块，实现离心机 的自动控制和吸附力的计算。以上算法解决了微小吸附力测试仿真平台的图像检测中的技术难题，能较为有效的测试蚂蚁与接触面间的微小吸附力。在 本文相关章节中展示本平台所捕获的图像以及图像处理的结果。10. 学位论文 宋亚林 皿型肺结核病灶辅助诊断定位系统2006医学图像是医生进行临床诊断、病情跟踪、手术计划、预后研究、鉴别诊断的重要客观依据&成像技术由于具有简单、痛苦轻、价格低廉、空间 分辨高等特点，现今仍在各个医院得到广泛的应用，并且作为骨骼系统、呼吸系统等的首选检查项目，特别是在肺结核的诊断方面具有举足轻重的地位 。而现今对医学图像的处理大都针对T MF等分辨率较高的图片，而对于胸片处理是非常少见。本文针对m型肺结核光胸片图像的特点，对如何快速有效地提取出肋骨特征进行病灶组织的定位做了深入的研究。本文主要分四部分x光胸片 的预处理：在对胸片的预处理中主要利用中值滤波去噪声和使Cann算子对图像进行二值化处理。通过分析和实验得到了符合医光胸片图像边缘检 测的Cann算子参数：低阈值高阈值的值、高阈值占图像象素总数比值和高斯滤波的标准方差；检测肋骨上下边缘线：利用医学解剖学知识左右侧 肋骨的走向，本文提出了改进的方向算子，分别为左侧方向算子邻域的左下角和右侧方向算子8邻域的右下角，并利用其对Cann二值化的图像进 行跟踪得出含有肋骨上下边缘线的图像(3)断开、缺失的肋骨线的连接、修补等处理以及肋骨线的抛物线拟合：根据跟踪的肋骨线信息，本文提出了一 种快速有效的对断开和缺失肋骨线的连接与修补算法，从而得到胸廓中的全部完整的肋骨边缘线。此算法的主要思想是提出了一种搜索高权重端点的方 法，并利用其对每根备选线段进行扫描，得出每个端点的侯选点集，选出其中权值最高的一对点进行直线插值，连接为一条肋骨线；而后对所有的肋骨 线进行批量抛物线拟合;(4)病灶定位：本文提出了符合临床医学命名规范的定位算法，该算法利用批量拟合的抛物线对分割出来的病灶进行快速准确地 定位。本论文的研究主要利用了计算机技术和图像处理技术把胸片中的肋骨及病灶自动检测提取出来，方便了对胸片后期的分析和得出相关数据，这也将 会对于解放人力，节省时间，减少误诊率都具有重要的意义。引证文献(10条)1. 闫子飞.于淼.王宽全.李乃民 近红外舌下图像的舌下静脉分割方法期刊论文-计算机辅助设计与图形学学报2008(12)2. 杨硕.尚振宏一种新的二维条码图像二值化算法期刊论文-昆明理工大学学报(理工版)2008(01)3. 李国平.路长厚.李健美 基于Cann算子字符边缘检测与分割方法研究期刊论文-机床与液压2007(12)4. 明安龙.马华东.赵庆鹏 散焦模糊的畸变QR barcod图像复原技术期刊论文-计算机辅助设计与图形学学报2007(08)5. 苏波基于形态梯度运算的遥感图像边缘检测期刊论文-微计算机信息2007(21)6. 李学勇.路长厚.李国平 基于二阶梯度图的Cann检测边缘修补方法期刊论文-光电子激光2007(03)7. 孟兆新.张绍群.张嘉振 基于边缘检测的微小疲劳裂纹图像数据提取期刊论文-东北林业大学学报2006(03)8. 姚磊 基于Houg变换和不变矩的图像模式识别技术研究学位论文硕士 20069. 孔繁健 基于高分辨率卫星图像的电厂目标的识别学位论文硕士 200610. 吴梦麟 图像式水表读数识别方法研究学位论文硕士 2006本文链接：下载时间：2010年5月21 日