毕业设计 图像处理中边缘检测问题的研究和应用.doc

分类号 密 级 U D C 学 位 论 文 图像处理中边缘检测问题的研究和应用 作 者 姓 名 ： 指 导 教 师 ： 副教授 东北大学自动化仪表研究所 申请学位级别： 硕士 学 科 类 别 ：工学 学科专业名称： 测试计量技术及仪器 论文提交日期： 2008 年 1 月 5 日 论文答辩日期：2008 年 1 月 11 日 学位授予日期： 答辩委员会主席： 评 阅 人 ： 东 北 大 学 2008 年 1 月  A Thesis for the Degree of Master in Measuring and Testing Technologies and Instruments Research on Image Edge Detection and its Applications by Zhang Jinmeng Supervisor : Associate Professor Zhang Hua Northeastern University January 2008  独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的 研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚 的谢意。 学位论文作者签名 ： 字 日 期 ： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 （如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意） 学位论文作者签名 ： 导 师 签 名 ： 签 字 日 期 ： 签 字 日 期 ：  －I－  东北大学硕士学位论文 摘 要 图像处理中边缘检测问题的研究和应用 摘 要 边缘是图像的最基本特征，它包含了用于识别的有用信息，为人们描述或识别目标 以及解释图像提供了一个重要的特征参数。边缘检测是图像处理、图像分析和计算机视 觉领域中最经典的研究内容之一，是进行模式识别和图像信息提取的基本手段。目前在 边缘检测领域已经提出了许多方法，但是至今提出的相关理论和方法尚存在不足之处， 在某些具体情况下仍然无法很好的检测出目标物体的边缘，难以找到一种普遍适应性的 边缘检测方法。本文以生产现场钢渣液面图像为研究对象，讨论了钢渣液面图像中钢渣 和空气的边缘检测问题。 本论文的研究内容如下： 首先，研究了像素间距和空间距离之间的变换关系以及图像的平视化方法。推导了 像素间距和实际长度之间的变化公式，解决了边缘检测结果在实际中的应用问题。推导 了空间点和像素点坐标的变换公式，实现了图像的平视化处理，把钢渣液面边缘由曲线 变成直线，方便了边缘位置的检测。 其次，进行了钢渣液面图像的预处理。实现了图像的采集、存储和加载；利用图像 灰度变换方法把原始彩色图像变为灰度图像，解决了彩色图像处理速度慢、难度大的问 题；研究了图像滤波算法，确定了去除图像噪声的有效方法，使图像变得平滑。 第三，对钢渣液面图像边缘的检测方法进行研究。将常用一阶算子和二阶算子应用 于钢渣液面图像的处理，根据处理效果分析对比算子在检测现场图像中存在的问题，提 出了先消除钢渣表面裂纹影响再根据梯度最大值检测边缘的方法，并实现了边缘校正。 最后，对现场图像进行离线分析。根据浇铸时机、测量棒粘渣程度、钢渣表面裂纹 情况对图像进行了分类处理，得出测量棒粘渣是影响边缘检测准确性主要因素的结论。 本文使用面向对象的vc.net 2003编程工具实现图像边缘检测中的相关算法。经过实 验，提出的算法已能在测量棒粘渣较少的情况下实现钢渣液面边缘的准确定位。 关键词：图像处理；边缘检测；图像滤波；灰度变换  －II－  东北大学硕士学位论文 Abstract  Research on Image Edge Detection and its Application Abstract Edge is the most fundamental character of the image, it c