基于边缘检测法的运动目标的提取

LANZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY毕业论文题目基于边缘检测法的运动目标的提取学生姓名杨丽霞学号09250130专业班级通信工程（1）班指导教师侯亮李立学院计算机与通信学院答辩日期2013年6月13日基于边缘检测法的运动目标的提取Edgedetectionmethodbasedonthemovingobjectextraction杨丽霞（YangLixia）09250130兰州理工大学毕业论文I摘要在智能视频监控、运动分析应用中,一个基础而又关键的任务是从视频序列中实时地检测和提取出运动目标，以便于对运动目标进行检测和跟踪。当前边缘检测技术应用广泛、发展非常迅速。它是图像处理的一项重要内容，在模式识别、图像理解、人工智能等领域发挥着重要作用。本论文是基于边缘检测法的运动目标的提取。运动目标的提取分为，图像采集、图像灰度化、图像滤波、图像边缘检测几个主要步骤。本文先介绍了图像处理及边缘检测的一些基本内容，然后完成整体流程，通过理论分析从Roberts算子，Sobel算子，LoG算子，Canny算子四种典型的边缘检测算法选择最佳算法Canny算法，通过Matlab编程仿真对调用各算子函数算法进行实现，最终完成边缘检测及运动目标的提取。关键词：Canny算子；边缘检测；两帧差分；运动目标提取兰州理工大学毕业论文IIAbstractIntheapplicationsofintelligentvideosurveillanceandmotionanalysis,abasicbutcrucialtaskinrealtimefromvideosequencesistodetectandextractthemovingtargets,sothattodetectandtrackthemovingtarget.Thecurrentedgedetectiontechniqueiswidelyused,andisdevelopingveryrapidly.Itisanimportantcontentofimageprocessing,inareassuchofpatternrecognition,imageunderstanding,artificialintelligenceandotherareasplaysanimportantrole.Edgedetectionofthemovingobjectextractionisstudiedinthispaper.Theextractionofmovingtargetsaredividedinto,imageacquisition,imagegradation,imagefiltering,imageedgedetection.Thisarticlefirstintroducedtheimageprocessionandedgedetectionwithsomebasiccontent,andthenthroughtheoreticalanalysisfromRobertsoperator,Sobeloperator,LoGoperator,CannyoperatorfourtypicaledgedetectionalgorithmtoselectsthebestalgorithmCannyalgorithm.ThroughMatlabsimulationoftheoperaterfunctionalgorithmimplementation,thegoalofedgedetectionandmovingobjectextractionhasbeenachieved.Keywords:Cannyoperator;Edgedetection;Twodifferencemethod;Movingobjectextraction兰州理工大学毕业论文III目录第1章绪论................................................................................................................................1第2章边缘检测概述及各算子介绍........................................................................................32.1边缘检测概述................................................................................................................32.2边缘检测算子...............................................................................................................62.2.1微分算子............................................................................................................62.2.2高斯拉普拉斯算子(LaplacianofaGaussian,LoG)........................................82.2.3Canny算子......................................................................................................9第3章基于边缘检测的运动目标提取算法选择及实现.....................................................133.1应用软件介绍..............................................................................................................133.2算法的选择.................................................................................................................133.3Canny算法基本原理..................................................................................................143.4基本流程与实现.........................................................................................................143.4.1基本流程图.......................................................................................................143.4.2图像采集及预处理..........................................................................................153.4.3图像背景处理..................................................................................................163.4.4高斯滤波..........................................................................................................173.4.5基于Canny算子的边缘检测.........................................................................173.4不同算子比较.............................................................................................................19第4章总结..............................................................................................................................22参考文献....................................................................................................................................23附录............................................................................................................................................251：论文应用程序..............................................................................................................252：外文文献......................................................................................................................283：外文翻译......................................................................................................................37致谢............................................................................................................................................45兰州理工大学毕业论文1第1章绪论图像是一种重要的信息源，图像处理的最终目的就是要帮助人类理解信息的内涵。数字图像处理技术的研究内容涉及光学系统、微电子技术、计算机科学、数学分析等领域，是一门综合性很强的边缘学科。随着计算机技术的迅猛发展，图像处理技术已经广泛应用于各个领域。近30年来该技术取得了令人瞩目的成就[1]。数字图像边缘检测技术起源于20世纪20年代，当时受条件的限制一直没有取得较大进展，直到20世纪60年代后期电子技术、计算机技术有了相当的发展，数字图像边缘检测处理技术才开始进入了高速发展时期。经过几十年的发展，数字图像边缘检测处理技术目前己经广泛应用于工业、微生物领域、医学、航空航天以及国防等许多重要领域，多年来一直得到世界各科技强国的广泛关注[2]。数字图像边缘检测处理技术在最近的10年发展尤为迅速，每年均有数以百计的新算法诞生，其中包括canny算法、小波变换等多种有相当影响的算法，这些算法在设计时大量运用数学、数字信号处理、信息论