数字图像处理CH7邻域运算.ppt

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1、数字图像处理数字图像处理CH7邻邻域运算域运算第七章 邻域运算CH7邻域运算邻域运算一、引言一、引言二、平滑二、平滑三、中值滤波三、中值滤波四、边缘检测四、边缘检测五、细化五、细化上机实习上机实习第七章 邻域运算1 引言引言1）邻域运算）邻域运算定义定义输出图像中每个像素是由对应的输入像素及其一个输出图像中每个像素是由对应的输入像素及其一个邻域内的像素共同决定时的图像运算。邻域内的像素共同决定时的图像运算。通常邻域是远比图像尺寸小的一规则形状。如下面通常邻域是远比图像尺寸小的一规则形状。如下面情况中，一个点的邻域定义为以该点为中心的一个情况中，一个点的邻域定义为以该点为中心的一个圆内部或边界上

2、点的集合。圆内部或边界上点的集合。邻域运算与点运算一起构成最基本、最重要的图像处理方法。邻域运算与点运算一起构成最基本、最重要的图像处理方法。第七章 邻域运算1 引言引言点+的邻域点+的邻域第七章 邻域运算1 引言引言举例举例另一种表达另一种表达第七章 邻域运算1 引言引言2）相关与卷积）相关与卷积信号与系统分析中基本运算相关与卷积，在实际图信号与系统分析中基本运算相关与卷积，在实际图像处理中都表现为邻域运算。像处理中都表现为邻域运算。两个连续函数两个连续函数f(x)和和g(x)的的相关相关记作：记作：两个连续函数两个连续函数f(x)和和g(x)的的卷积卷积定义为：定义为：第七章 邻域运算1

3、引言引言3）模板（）模板（template，filter mask）的相关与卷）的相关与卷积运算积运算给定图像给定图像f(x,y)大小大小N*N，模板，模板T(i,j)大小大小m*m（m为为奇数）。奇数）。常用的相关运算定义为：使模板中心常用的相关运算定义为：使模板中心T(m-1)/2,(m-1)/2)与与f(x,y)对应。对应。第七章 邻域运算1 引言引言第七章 邻域运算1 引言引言卷积运算定义为卷积运算定义为：第七章 邻域运算1 引言引言4）相关与卷积的物理含义）相关与卷积的物理含义相关运算是将模板当权重矩阵作加权平均；相关运算是将模板当权重矩阵作加权平均；而卷积先沿纵轴翻转，再沿横轴翻转

4、后再加权平均。而卷积先沿纵轴翻转，再沿横轴翻转后再加权平均。如果模板是对称的，那么相关与卷积运算结果完全如果模板是对称的，那么相关与卷积运算结果完全相同。相同。邻域运算实际上就是卷积和相关运算，用信号分析邻域运算实际上就是卷积和相关运算，用信号分析的观点就是滤波。的观点就是滤波。第七章 邻域运算2 平滑平滑图像平滑的目的图像平滑的目的是消除或尽量减少噪声的影响，改善图像的质量。是消除或尽量减少噪声的影响，改善图像的质量。假设假设在假定加性噪声是随机独立分布的条件下，利用邻域的平均或加在假定加性噪声是随机独立分布的条件下，利用邻域的平均或加权平均可以有效的抑制噪声干扰。权平均可以有效的抑制噪声干

5、扰。从信号分析的观点从信号分析的观点图像平滑本质上低通滤波。将信号的低频部分通过，而阻截高频图像平滑本质上低通滤波。将信号的低频部分通过，而阻截高频的噪声信号。的噪声信号。问题问题往往图像边缘也处于高频部分。往往图像边缘也处于高频部分。第七章 邻域运算2 平滑平滑1）邻域平均（矩形邻域和圆形邻域）邻域平均（矩形邻域和圆形邻域）注意：大卷积模板可以加大滤波程度，但也会导致图像细节注意：大卷积模板可以加大滤波程度，但也会导致图像细节的损失。的损失。第七章 邻域运算2 平滑平滑有高斯噪声的有高斯噪声的朱家角朱家角风光风光无噪声朱家角风光无噪声朱家角风光第七章 邻域运算2 平滑平滑通过通过T T3 3

6、邻域平均后的朱家角邻域平均后的朱家角风光风光通过通过T T5 5邻域平均后的朱家邻域平均后的朱家角风光角风光第七章 邻域运算2 平滑平滑2）高斯滤波（）高斯滤波（Gaussian Filters）采用高斯函数作为加权函数。采用高斯函数作为加权函数。原因一：二维高斯函数具有旋转对称性，保证滤波原因一：二维高斯函数具有旋转对称性，保证滤波时各方向平滑程度相同；时各方向平滑程度相同；原因二：离中心点越远权值越小。确保边缘细节不原因二：离中心点越远权值越小。确保边缘细节不被模糊。被模糊。第七章 邻域运算2 平滑平滑设计离散高斯滤波器的方法：设计离散高斯滤波器的方法：设定设定2和和n，确定高斯模板权值。

7、如，确定高斯模板权值。如2=2和和n=5：i,j-2-1012-20.1350.2870.1050.2870.135-10.2870.6060.7790.6060.28700.1050.77910.7790.10510.2870.6060.7790.6060.28720.1350.2870.1050.2870.135第七章 邻域运算2 平滑平滑整数化和归一化后得：整数化和归一化后得：i,j-2-1012-212321-124642036763124642212321第七章 邻域运算2 平滑平滑有高斯噪声的有高斯噪声的朱家角朱家角风光风光经过高斯滤波后的经过高斯滤波后的朱家角朱家角风风光光第七章

8、 邻域运算3 中值滤波中值滤波1）什么是中值滤波）什么是中值滤波与加权平均方式的平滑滤波不同，中值滤波用一个含有奇数与加权平均方式的平滑滤波不同，中值滤波用一个含有奇数点的滑动窗口，将邻域中的像素按灰度级排序，取其中间值点的滑动窗口，将邻域中的像素按灰度级排序，取其中间值为输出像素。为输出像素。2）中值滤波的要素）中值滤波的要素中值滤波的效果取决于两个要素：中值滤波的效果取决于两个要素：邻域的空间范围和中值计邻域的空间范围和中值计算中涉及的像素数。算中涉及的像素数。（当空间范围较大时，一般只用某个稀（当空间范围较大时，一般只用某个稀疏矩阵做计算）。疏矩阵做计算）。3）中值滤波的优点）中值滤波的

9、优点中值滤波能够在抑制随机噪声的同时不使边缘模糊。但对于中值滤波能够在抑制随机噪声的同时不使边缘模糊。但对于线、尖顶等细节多的图像不宜采用中值滤波线、尖顶等细节多的图像不宜采用中值滤波。第七章 邻域运算3 中值滤波中值滤波例例有椒盐噪声的有椒盐噪声的朱家角朱家角风光风光用用3*33*3的滤波窗口对上图做的滤波窗口对上图做二维中值滤波二维中值滤波第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测1）什么是边缘检测）什么是边缘检测边缘是指图像中灰度发生急剧变化的区域。边缘是指图像中灰度发生急剧变化的区域。图像灰图像灰度的变化可以用图像的梯度反映。度的变化可以用图像的梯度反映。边缘检测：求连续图像边缘检测：求连续

10、图像f(x,y)梯度的局部最大值和方梯度的局部最大值和方向。向。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测梯度最大值及其方向梯度最大值及其方向第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测最简单的梯度近似计算为：最简单的梯度近似计算为：第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测2）梯度算子）梯度算子在离散情况下常用梯度算子来检测边缘，给定图像在离散情况下常用梯度算子来检测边缘，给定图像f(m,n)在两个正交方向在两个正交方向H1和和H2上的梯度上的梯度1(m,n)和和2(m,n)如下：如下：则边缘的强度和方向由下式给出：则边缘的强度和方向由下式给出：第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测3）常用边缘检测算子）常用边缘

11、检测算子Roberts算子：算子：其卷积模板分别是：其卷积模板分别是：Roberts算子特点是边缘定位准，对噪声敏感。算子特点是边缘定位准，对噪声敏感。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测Prewitt算子：采用算子：采用3x3模板。模板。Prewitt算子：平均、微分对噪声有抑制作用算子：平均、微分对噪声有抑制作用。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测Sobel算子：与算子：与Prewitt算子类似，采用了加权。算子类似，采用了加权。Isotropic Sobel算子：算子：Sobel算子在实际中最常用。算子在实际中最常用。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测第七章 邻域运算4 边缘检测边缘

12、检测Lenna的的Sobel边边界界 第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测Lenna的的Prewitt边边界界第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测Lenna的的Roberts边边界界第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测4）边缘检测算法的基本步骤）边缘检测算法的基本步骤（1）滤波滤波。边缘检测主要基于导数计算，但受噪声影。边缘检测主要基于导数计算，但受噪声影响。但滤波器在降低噪声的同时也导致边缘强度的损响。但滤波器在降低噪声的同时也导致边缘强度的损失。失。（2）增强增强。增强算法将邻域中灰度有显著变化的点突。增强算法将邻域中灰度有显著变化的点突出显示。一般通过计算梯度幅值完成。出显示。一般通过计

13、算梯度幅值完成。（3）检测检测。但在有些图像中梯度幅值较大的并不是边。但在有些图像中梯度幅值较大的并不是边缘点。最简单的边缘检测是梯度幅值阈值判定。缘点。最简单的边缘检测是梯度幅值阈值判定。（4）定位定位。精确确定边缘的位置。精确确定边缘的位置。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测5）二阶算子（拉普拉斯算子）二阶算子（拉普拉斯算子）直方图法直方图法梯度阈值法梯度阈值法二阶过零点法二阶过零点法第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测一阶导数的局部最大值对应着二阶导数的零交一阶导数的局部最大值对应着二阶导数的零交叉点（叉点（Zero crossing）。这样通过求图

14、像的二）。这样通过求图像的二阶导数的零交叉点就能找到精确边缘点。阶导数的零交叉点就能找到精确边缘点。在二维空间，对应二阶导数算子有在二维空间，对应二阶导数算子有拉普拉斯算拉普拉斯算子子。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测是不依赖边缘方向的二阶微分算子，是一个标量而不是不依赖边缘方向的二阶微分算子，是一个标量而不是一个向量，具有旋转不变性即各向同性的性质。是一个向量，具有旋转不变性即各向同性的性质。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测用卷积模板表示为：用卷积模板表示为：注意：与梯度算子的不同注意：与梯度算子的不同,只需只需要一个卷积模板要一个卷积模板第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测例：在下

15、列图像中，判断一阶差分梯度算子和例：在下列图像中，判断一阶差分梯度算子和Laplacian算子的区别。图中算子的区别。图中处表示处表示1，其他为，其他为0。其中一阶差分梯度算子采用其中一阶差分梯度算子采用第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测A图中对孤立的点，输出的是一个扩大略带模糊的图中对孤立的点，输出的是一个扩大略带模糊的点和线。点和线。B图和图和C图中对线的端点和线，输出的是加粗了的端图中对线的端点和线，输出的是加粗了的端点和线。点和线。D中对阶跃线，输出的只有一条线。中对阶跃线，输出的只有一条线。对梯度运算，梯度算子的灰度保持不变。而对拉氏对梯度运算，

16、梯度算子的灰度保持不变。而对拉氏算子，孤立点增加算子，孤立点增加4倍，端点增加倍，端点增加3倍，线增加倍，线增加2倍，倍，界线不变。界线不变。拉氏算子在实际应用中对噪声敏感。因此在实际中拉氏算子在实际应用中对噪声敏感。因此在实际中通常不直接使用。通常不直接使用。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测6）过零点检测：）过零点检测：Marr算子（算子（LoG算法）算法）（1）基本原理）基本原理对有噪声信号，先滤波对有噪声信号，先滤波再对再对g(x)求一阶或二阶导数以检测边缘点求一阶或二阶导数以检测边缘点 第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测因此下面两步骤在数学上是等价的：因此下面两步骤在数学上是等价

17、的：求图像与滤波器的卷积，再求卷积的拉氏变换。求图像与滤波器的卷积，再求卷积的拉氏变换。求滤波器的拉氏变换，再求与图像的卷积。求滤波器的拉氏变换，再求与图像的卷积。滤波器滤波器h(x)应满足以下条件应满足以下条件第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测（2）Marr边缘检测算法边缘检测算法step1:平滑滤波器采用高斯滤波器；平滑滤波器采用高斯滤波器；step2:边缘增强用二阶导数（二维拉普拉斯函数）；边缘增强用二阶导数（二维拉普拉斯函数）；step3:边缘检测判据是二阶导数零交叉点；边缘检测判据是二阶导数零交叉点；step4:采用线性插值的方法估计边缘的位置。

18、采用线性插值的方法估计边缘的位置。因为采用因为采用Laplacian算子，故有算子，故有LoG（Laplacian of Gaussian）滤波器。）滤波器。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测离散拉普拉斯高斯模板（离散拉普拉斯高斯模板（5*5，delta=2）第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测（3）为符合人类视觉生理特点，用）为符合人类视觉生理特点，用DOG逼近逼近Difference of Gaussian第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测（4）Marr过零点检测的优缺点过零点检测的优缺点过零点（过零点（Zero-crossingZero-crossing）的检测所依赖的范围）的检测所

19、依赖的范围与参数与参数deltadelta有关，但边缘位置与有关，但边缘位置与sigmasigma的选择无的选择无关，若只关心全局性的边缘可以选取比较大的邻关，若只关心全局性的边缘可以选取比较大的邻域域(如如sigma=4 sigma=4 时，邻域接近时，邻域接近4040个像素宽个像素宽)来获来获取明显的边缘。取明显的边缘。过度平滑形状，例如会丢失角点；过度平滑形状，例如会丢失角点；倾向产生环行边缘。倾向产生环行边缘。为什么？请思考。为什么？请思考。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测Marr边缘边缘sigma=2第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测Marr边缘边缘sigma=4第七章 邻域运

20、算4 边缘检测边缘检测7）Canny边缘检测边缘检测最优的阶梯型边缘检测算最优的阶梯型边缘检测算法法（1）基本原理）基本原理图像边缘检测必须满足两个条件：一能有效地抑制图像边缘检测必须满足两个条件：一能有效地抑制噪声；二必须尽量精确确定边缘的位置。噪声；二必须尽量精确确定边缘的位置。根据对信噪比与定位乘积进行测度，得到最优化逼根据对信噪比与定位乘积进行测度，得到最优化逼近算子。这就是近算子。这就是Canny边缘检测算子。边缘检测算子。类似与类似与Marr（LoG）边缘检测方法，也属于先平）边缘检测方法，也属于先平滑后求导数的方法。滑后求导数的方法。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测（2）Ca

21、nny边缘检测算法边缘检测算法step1:用高斯滤波器平滑图像；用高斯滤波器平滑图像；step2:用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向；用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向；step3:对梯度幅值进行非极大值抑制；对梯度幅值进行非极大值抑制；step4:用双阈值算法检测和连接边缘。用双阈值算法检测和连接边缘。step1:高斯平滑函数：高斯平滑函数：第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测step2:一阶差分卷积模板：一阶差分卷积模板：第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测step3:非极大值抑制非极大值抑制仅仅得到全局的梯度并不足以确定边缘，因此为确定边缘，仅仅得到全局的梯度并不足以确定

22、边缘，因此为确定边缘，必须保留局部梯度最大的点，而抑制非极大值。（必须保留局部梯度最大的点，而抑制非极大值。（non-maxima suppression,NMS）.由于在处理时会使图象的边界由于在处理时会使图象的边界产生屋脊带产生屋脊带(ridge),所以为了细化边缘所以为了细化边缘,算法需要沿着屋脊带算法需要沿着屋脊带的顶部进行跟踪的顶部进行跟踪,将那些不是最大值的点置为零将那些不是最大值的点置为零,这一过程称这一过程称为非极大值抑制为非极大值抑制.解决方法：利用梯度的方向。解决方法：利用梯度的方向。1238476500112233第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测四个扇区的标号为四个扇

23、区的标号为0到到3，对应，对应3*3邻域的四种可能组合。邻域的四种可能组合。在每一点上，邻域的中心像素在每一点上，邻域的中心像素M与沿着梯度线的两个像素相比。与沿着梯度线的两个像素相比。如果如果M的梯度值不比沿梯度线的两个相邻像素梯度值大，则令的梯度值不比沿梯度线的两个相邻像素梯度值大，则令M=0。即：即：第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测step4:阈值化阈值化减少假边缘段数量的典型方法是对减少假边缘段数量的典型方法是对Ni，j使用一个阈值。将使用一个阈值。将低于阈值的所有值赋零值。但问题是如何选取阈值？低于阈值的所有值赋零值。但问题是如何选取阈值？解决方法：双阈值算法。解决方法：双阈值算

24、法。在在T1中收取边缘，将中收取边缘，将T2中所有间隙连接起来。中所有间隙连接起来。第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测Canny边缘边缘Tao=2第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测Canny边缘边缘Tao=4第七章 邻域运算4 边缘检测边缘检测边缘检测的小结边缘检测的小结评价边缘检测器性能的测度评价边缘检测器性能的测度（1）假边缘概率；）假边缘概率；（2）丢失边缘概率；）丢失边缘概率；（3）边缘方向角估计误差；）边缘方向角估计误差；（4）边缘估计值到真边缘的距离平方均值；）边缘估计值到真边缘的距离平方均值；（5）畸变边缘和其他诸如角点和结点的误差范围。）畸变边缘和其他诸如角点和结点的误差范

25、围。第七章 邻域运算5 细化细化1）什么是细化？）什么是细化？2）一些基本概念）一些基本概念3）细化的要求）细化的要求4）细化算法）细化算法第七章 邻域运算5 细化细化1）什么是细化（）什么是细化（thinning）细化是一种二值图像处理运算。可以把二值图像区细化是一种二值图像处理运算。可以把二值图像区域缩成线条，以逼近区域的中心线。域缩成线条，以逼近区域的中心线。细化的目的是减少图像成分，只留下区域最基本的细化的目的是减少图像成分，只留下区域最基本的信息，以便进一步分析和处理。信息，以便进一步分析和处理。细化一般用于文本分析预处理阶段。细化一般用于文本分析预处理阶段。第七章 邻域运算5 细化

26、细化第七章 邻域运算5 细化细化2）基本概念）基本概念（1）近邻）近邻4邻点（邻点（4-neighbors）：如果两个像素有公共边界，则称它）：如果两个像素有公共边界，则称它们互为们互为4邻点。邻点。8邻点（邻点（8-neighbors）：如果两个像素至少共享一个顶角，）：如果两个像素至少共享一个顶角，则称它们互为则称它们互为8邻点。邻点。（2）连通）连通一个像素与它的一个像素与它的4邻点是邻点是4连通（连通（4-connected）关系；）关系；一个像素与它的一个像素与它的8邻点是邻点是8连通（连通（8-connected）关系；）关系；第七章 邻域运算5 细化细化（3）路径）路径从像素从像

27、素0到像素到像素n的路径是指一个像素序列，的路径是指一个像素序列，0,1,k,n，其中，其中k与与k+1像素互为邻点。像素互为邻点。如果邻点关系是如果邻点关系是4连通的，则是连通的，则是4路径；路径；如果邻点关系是如果邻点关系是8连通的，则是连通的，则是8路径；路径；（4）前景）前景图像中值为图像中值为1的全部像素的集合称为前景的全部像素的集合称为前景(foreground)，用，用S来表示。来表示。第七章 邻域运算5 细化细化第七章 邻域运算5 细化细化（5）连通性）连通性已知像素已知像素 ，如果存在一条，如果存在一条p到到q的路径，且路径上的路径，且路径上全部像素都包含在全部像素都包含在S

28、中，则称中，则称p与与q是连通的。是连通的。连通性具有：自反性、互换性和传递性。连通性具有：自反性、互换性和传递性。（6）连通成分）连通成分一个像素集合，如果集合中每一个像素与其他像素连通，一个像素集合，如果集合中每一个像素与其他像素连通，则称该集合是连通成分（则称该集合是连通成分（connected component）。）。（7）简单边界点）简单边界点S中的一个边界点中的一个边界点P，如果其邻域中只有一个连通成分，则，如果其邻域中只有一个连通成分，则P是简单边界点。是简单边界点。第七章 邻域运算5 细化细化判断下图中哪些是简单边界点？判断下图中哪些是简单边界点？A不是不是B是是C是是D是是

29、E不是不是0 1 10 1 10 0 10 0 00 1 10 P 10 P 10 P 10 P 00 P 01 0 00 1 01 1 00 0 11 1 0第七章 邻域运算5 细化细化3）细化要求）细化要求（1）连通区域必须细化成连通线结构；）连通区域必须细化成连通线结构；（2）细化结果至少是）细化结果至少是8连通的；连通的；（3）保留终止线的位置；）保留终止线的位置；（4）细化结果应该近似于中轴线；）细化结果应该近似于中轴线；（5）由细化引起的附加突刺应该是最小的。）由细化引起的附加突刺应该是最小的。第七章 邻域运算5 细化细化4）细化算法）细化算法在至少在至少3x3邻域内检查图像前景中

30、的每一个像素，邻域内检查图像前景中的每一个像素，迭代削去简单边界点，直至区域被细化成一条线。迭代削去简单边界点，直至区域被细化成一条线。算法描述：算法描述：对于每一个像素，如果对于每一个像素，如果*没有上邻点（下邻点、左邻点、右邻点）；没有上邻点（下邻点、左邻点、右邻点）；*不是孤立点或孤立线；不是孤立点或孤立线；*去除该像素点不会断开连通区域，则删除该像素点；去除该像素点不会断开连通区域，则删除该像素点；*重复这一步骤直到没有像素点可以去除。重复这一步骤直到没有像素点可以去除。有条件限制有条件限制第七章 邻域运算5 细化细化每次细化分每次细化分4步（不去除只有一个邻点），具体过步（不去除只有

31、一个邻点），具体过程如下：程如下：(1）八连通下北向边界点（八连通下北向边界点（n=0,p=1n=0,p=1）可删除条件）可删除条件上式排除下面上式排除下面5种情况：种情况：nwnnewpeswsse01 00 1001 P 10 PP 0P 00 P00 11 0第七章 邻域运算5 细化细化00 11 01 P 10 PP 0P 00 P01 00 10011 00 10 P 00 P0 P0 P 00 P 011 00 1（2）八连通下的南向边界点（八连通下的南向边界点（s=0,p=1s=0,p=1）可删除条件：可删除条件：（3）八连通下的西向边界点（八连通下的西向边界点（w=0,p=1w

32、=0,p=1）可删除条件：可删除条件：第七章 邻域运算5 细化细化（4）八连通下的东向边界点（八连通下的东向边界点（e=0,p=1e=0,p=1）可删除条件：）可删除条件：排除了下面排除了下面5 5种情况：种情况：10 11 00 P0P 0P 00 P 00 P 010 11 0第七章 邻域运算要点小结要点小结1、邻域运算、相关、卷积、滤波等概念以及相互关系。、邻域运算、相关、卷积、滤波等概念以及相互关系。2、平滑问题的描述，邻域平均和高斯滤波的解决方法。、平滑问题的描述，邻域平均和高斯滤波的解决方法。3、中值滤波与邻域平均和高斯滤波的区别。、中值滤波与邻域平均和高斯滤波的区别。4、什么是边

33、缘检测及基本步骤。、什么是边缘检测及基本步骤。5、常用边缘检测算子和相互间区别。、常用边缘检测算子和相互间区别。第七章 邻域运算要点小结要点小结6、边缘检测中的二阶算子（拉普拉斯算子）、边缘检测中的二阶算子（拉普拉斯算子）7、边缘检测的、边缘检测的Marr算子：基本原理、步骤和优缺点算子：基本原理、步骤和优缺点8、边缘检测的、边缘检测的Canny算子：基本原理、步骤和主要算算子：基本原理、步骤和主要算法思想法思想9、细化的概念、原理和算法。、细化的概念、原理和算法。第七章 邻域运算习题习题1、一幅、一幅8*8的图像的图像f(i,j)其灰度值由下列函数给出，用其灰度值由下列函数给出，用3*3中值

34、滤波器作用于该图像上，求输出图像。注意保中值滤波器作用于该图像上，求输出图像。注意保持边界像素灰度不变。持边界像素灰度不变。0 30 60 90 120 150 180 210 30 0 30 60 90 120 150 180 60 30 0 30 60 90 120 150 90 60 30 0 30 60 90 120 120 90 60 30 0 30 60 90 150 120 90 60 30 0 30 60 180 150 120 90 60 30 0 30 210 180 150 120 90 60 30 0第七章 邻域运算习题习题 0 0 30 60 90 120 150 0

35、 0 30 30 60 90 120 150 150 30 30 30 30 60 90 120 120 60 60 30 30 30 60 90 90 90 90 60 30 30 30 60 60 120 120 90 60 30 30 30 30 150 150 120 90 60 30 30 0 0 150 120 90 60 30 0 0第七章 邻域运算上机实习题上机实习题1、用、用MATLAB软件产生一个被高斯噪声污染的软件产生一个被高斯噪声污染的lenna图像，使用图像，使用T3、T5、高斯滤波、中值滤波进行处理，并观察处理后图像效果。、高斯滤波、中值滤波进行处理，并观察处理后图

36、像效果。2、使用、使用Sobel算子、算子、Prewitt算子和算子和Roberts算子进行算子进行lenna图像的边缘图像的边缘检测，对这幅图像加上噪声后重新进行边缘检测。观察各算子的不检测，对这幅图像加上噪声后重新进行边缘检测。观察各算子的不同，以及边缘是否在正确的位置。同，以及边缘是否在正确的位置。3、在、在MATLAB中用中用edit edge命令，阅读命令，阅读edge.m文件的源代码，分析文件的源代码，分析每一条语句的作用，并写出程序流程图。每一条语句的作用，并写出程序流程图。4、用、用Matlab实现实现Marr边缘检测器，并作用于边缘检测器，并作用于lenna图像和图像和lenna的噪的噪声图像，比较声图像，比较Marr算子与算子与Sobel算子的不同。算子的不同。5、用绘图软件写一个汉字（注意笔画要粗），然后写一个细化程序、用绘图软件写一个汉字（注意笔画要粗），然后写一个细化程序细化这个汉字。细化这个汉字。