圖像邊緣的感知編組研究.pdf

1、圖像的主要特征包括了顏色、紋理和形狀。其中“形狀”這一特征對(duì)于物體識(shí)別的重要性可以鑒諸于人類視覺(jué)對(duì)物體的視覺(jué)感知，同時(shí)人類的視覺(jué)感知能力也為計(jì)算機(jī)視覺(jué)提供了參考模型。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，“形狀”主要指的就是物體的邊緣。圖像邊緣檢測(cè)技術(shù)目前趨于成熟，厄待引入新的理論、方法，所以將新興的感知編組技術(shù)與之相結(jié)合，無(wú)疑是一項(xiàng)很有意義的嘗試。
　　 感知編組理論源自于心理學(xué)的格式塔理論，其理論研究的主要對(duì)象是知覺(jué)和解決問(wèn)題的過(guò)程。在計(jì)算機(jī)視覺(jué)

2、領(lǐng)域里，感知編組理論就是利用人類認(rèn)知事物的規(guī)律進(jìn)行來(lái)推演的理論。換言之，通過(guò)感知編組可以把視覺(jué)系統(tǒng)獲取的原始數(shù)據(jù)組織成為有意義的組合或結(jié)構(gòu)。其中，感知編組的編組規(guī)則主要借鑒自格式塔理論，而目前為止這些規(guī)則只有很少的一部分被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域當(dāng)中。其原因一方面在于一些規(guī)則的抽象性，增大了實(shí)現(xiàn)的難度，另一方面在于感知編組技術(shù)仍然處于研究當(dāng)中，尚待完善。
　　 圖像邊緣檢測(cè)技術(shù)旨在利用圖像周圍像素灰度變化來(lái)識(shí)別圖像邊緣。然而這樣檢測(cè)

3、到的邊緣本身只是像素點(diǎn)的集合，還無(wú)法直接應(yīng)用感知編組原理。因此本文在對(duì)圖像邊緣的感知編組研究當(dāng)中，于邊緣檢測(cè)之后加入了邊緣連接與直線段檢測(cè)，再進(jìn)一步應(yīng)用感知編組的原理對(duì)這些直線段進(jìn)行編組得出物體的邊緣輪廓。本文的主要內(nèi)容如下：
　　 1.對(duì)源圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)：鑒于傳統(tǒng)邊緣檢測(cè)算法種類繁多，首先對(duì)經(jīng)典的邊緣檢測(cè)算法(Roberts算子法、Sobel算子法、Prewitt算子法、LOG算子法、Canny算子法)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，最后選擇

4、效果最佳的Canny算子法作為邊緣提取的工具，得到圖像的邊緣集合。
　　 2.邊緣連接并組合成直線段：霍夫變換法是一種噪聲敏感度低且很有效的邊緣連接及直線檢測(cè)方法。本文在分析霍夫變換原理之后，提出利用梯度閾值篩選有效像素點(diǎn)、用間隔閾值分割直線的改進(jìn)方法。將第一步驟檢測(cè)到的邊緣集合利用改進(jìn)后的霍夫變換進(jìn)行直線段檢測(cè)，得到感知編組的候選直線段組合。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，降低了計(jì)算復(fù)雜度并避免了小直線段的丟失。
　　 3.感知編組：前面