基于ccs的數(shù)字圖像邊緣檢測的設(shè)計

1、0引?言邊緣是圖像最基本的特征，圖像的輪廓、細節(jié)基本都存在于圖像的邊緣部分，它是圖像的最基本特征，在圖像分析中借助它能大大地減少所要處理的信息，又保留了圖像中物體的形狀信息。因此，邊界檢測在圖像處理、模式識別和機器視覺等領(lǐng)域中有很重要的作用，[13]它是底層視覺處理中最重要的環(huán)節(jié)之一。邊緣能勾畫出目標物體，使觀察者一目了然，邊緣蘊含豐富的內(nèi)在信息（方向、階躍性質(zhì)和形狀等）。從本質(zhì)上來說，圖像邊緣是圖像局部特征不連續(xù)性（灰度突變、顏色突變

2、和紋理結(jié)構(gòu)突變等）的反映，它標志著一個區(qū)域的終結(jié)和另一個區(qū)域的開始。兩個具有不同灰度值的相鄰區(qū)域之間總存在邊緣，邊緣是灰度值不連續(xù)的結(jié)果，這種不連續(xù)性通?？梢岳们髮?dǎo)數(shù)的方法方便地檢測到，一般常用一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)來檢測邊緣。邊緣檢測的基本思想是首先利用邊緣增強算子，突出圖像中的局部邊緣，然后定義像素的“邊緣強度”，通過設(shè)置門限的方法提取邊緣點集。經(jīng)典的邊緣檢測方法是對原始圖像中[45]像素的某小鄰域來構(gòu)造邊緣檢測算子。常用的邊緣檢測算

3、子有Sobel算子、Robert算子、Prewitt算子、LOG算子和Canny算子。邊緣檢測的設(shè)計大多基于Matlab軟件設(shè)計的，這與工程化還有一定的距離。針對這一不足，提出了基于CCS的數(shù)字圖像邊緣檢測的設(shè)計，為圖像處理提供了一種硬件設(shè)計的方法。1Sobel算子Sobel算子是一個梯度算子，一幅數(shù)字圖像的一階導(dǎo)數(shù)是基于各種二維梯度的近似值。[67]圖像在位置的梯度由式（1）定義()fxy()xy（1）xyfGxffGy???????

4、??????????????????該算法是在圖像空間利用兩個方向模板與圖像進行鄰域卷積來完成的。這兩個方向模板一個檢測垂直邊緣，一個檢測水平邊緣。模板內(nèi)的數(shù)字為模板系數(shù)，梯度方向與邊緣方向總是正交垂直的。（2）101202101AM??????????????式（2）為水平梯度方向，用于檢測垂直邊緣。（3）121000121BM??????????????圖1Sobel算子的程序流程圖3實驗結(jié)果cameraman、lena、coins

5、作為原始圖像分別如圖2(a)、圖3(a)、圖4(a)所示，使用Sobel算子所得的圖像分別如圖2(b)、圖3(b)、圖4(b)所示。分別比較原始圖像與使用Sobel算子所得的圖像，可以得出對圖像達到了邊緣檢測的效果。(a)原始圖像(b)使用Sobel算子所得的圖像(a)原始圖像(b)使用Sobel算子所得的圖像圖2cameraman原始圖像、使用Sobel算子所得的圖像圖3lena原始圖像、使用Sobel算子所得的圖像(a)原始圖像(b