基于突变理论的图像边缘检测技术研究

论文摘要

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,是图像分析的基础。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。因此,根据具体的应用要求设计新的边缘检测方法,或者对现有的方法进行改进以得到满意的边缘检测结果,仍是目前研究的主流方向。本文首次将控制领域的突变控制理论引入到图像边缘检测领域,利用突变理论的特性研究图像边缘的突变特性,结合实际问题的需要,找出突变模型描述系统状态变化的规律,通过尖点突变理论建立边缘模型实现了图像边缘检测。实验结果表明,本文提出的边缘检测方法克服了经典微分边缘检测算法边缘检测不完整及现代边缘检测算法运算复杂的缺点,能够准确检测到连续的图像边缘且具有较好的实时性和准确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 边缘检测国内外研究现状
• 1.2.2 突变理论国内外研究现状
• 1.3 课题研究内容及论文安排
• 第2章 经典边缘检测算法及其性能分析
• 2.1 经典边缘检测的基本方法
• 2.2 经典边缘检测算子
• 2.2.1 Roberts边缘检测算子
• 2.2.2 Sobel边缘检测算子
• 2.2.3 Prewitt边缘检测算子
• 2.2.4 Log边缘检测算子
• 2.2.5 Canny边缘检测算子
• 2.3 经典边缘检测方法的仿真结果
• 2.4 本章小结
• 第3章 突变理论基本原理
• 3.1 突变理论概述
• 3.1.1 概况
• 3.1.2 突变理论的研究对象
• 3.1.3 突变理论的应用
• 3.2 突变理论的基本原理
• 3.2.1 齐曼突变机构
• 3.2.2 突变指征
• 3.2.3 突变类型
• 3.3 经典突变几何模型
• 3.3.1 折叠型突变模型
• 3.3.2 尖点型突变模型
• 3.3.3 燕尾型突变模型
• 3.3.4 抛物脐型突变模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于突变理论的图像边缘检测
• 4.1 问题的提出
• 4.2 尖点突变模型的构建原理
• 4.3 基于突变理论的图像边缘检测实现
• 4.3.1 突变理论的边缘检测模型的建立
• 4.3.2 边缘检测尖点突变模型的实现
• 4.4 本章小结
• 第5章 实验仿真及结果分析
• 5.1 仿真结果及分析
• 5.2 突变算法与其他方法比较
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢