图像边缘检测方法综述

来源:互联网 发布:nz刷枪软件免费 编辑:程序博客网 时间:2024/05/14 14:23

图像边缘检测方法

零、视觉原理

1、人眼的构造

http://www.hainu.edu.cn/shengtaijingji/asp_hainu_show.asp?id=31699







2、色度学

色度学是—门研究彩色计量的科学,其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。彩色视觉是人眼的—种明视觉。彩色光的基本参数有:明亮度、色调和饱和度。明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说,彩色光能量大则显得亮,反之则暗。色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如,某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势,而其它成分被吸收掉了。对于透射光,其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光,其饱和度越高,颜色就越深,或越纯;而饱和度越小,颜色就越浅,或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅,变成低饱和度的色光。因而饱和度是色光纯度的反映。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。色调与饱和度又合称为色度,它即说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。

  应强调指出,虽然不同波长的色光会引起不同的彩色感觉,但相同的彩色感觉却可来自不同的光谱成分组合。例如,适当比例的红光和绿光混合后,可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事实上,自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成,这就是三基色原理。

基于以上事实,有人提出了一种假设,认为视网膜上的视锥细胞有三种类型,即红视谁细胞、绿视锥细胞和蓝视锥细胞。黄光既能激励红视锥细胞,又能激励绿视锥细胞。由此可推论,当红光和绿光同时到达视网膜时,这两种视锥细胞同时受到激励,所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。



一、马赫带现象(http://www.doc88.com/p-185692828338.html)

 马赫带效应是一种广为人知的视错觉现象,通过对其研究已经揭示了视觉系统的一系列特性,然而它的神秘面纱还没有被完全揭开,还有必要对其进行更深入地探讨,以揭示更多隐藏在视觉系统乃至人类智能中的秘密。本文对马赫带相关理论作了全景式的回顾之后,侧重从三个方面对马赫带进行了探讨。 首先基于人类视觉系统感受野空间频率特性和视觉信息多通道和多任务并行处理机制,建立了由logGabor小波构成的滤波器组,滤波器组由4个调谐于不同中心频率,6个调谐于不同方向的滤波器构成。然后基于已经构造出的滤波器组,用局部能量模型来描述马赫带的存在及强弱,发现空间频率为1c/deg时马赫带的所对应的局部能量最大,随着空间频率的增大或减少局部能量都会减小,而经过我们的生物物理学实验,灰度时激励图形的过渡带为某个宽度时感知到的马赫带强度最大,而随着过渡带宽度的增加或减小,马赫带强度都呈衰弱趋势—当宽度小到接近阶跃之时,马赫带彻底消失;而宽度达到一定程度时,马赫带也彻底消失,对比已经发现的人类视觉灵敏度函数,发现这三者能够很好的吻合。 其次,在符合人类视觉特性的HSI颜色空间中对叠加了彩色时马赫带进行了生物物理学实验,整个实验按照将组成激励图形的三个参量H、S、I按照确保其中两个保持恒定,而另外一个改变的原则来处理,进行了三组实验,每组实验又考虑了不同的因素,作了分类讨论。实验结果证明存在着彩色马赫带现象,而彩色马赫带的强弱分布也和灰度时马赫带强度的分布类似,即存在一个使马赫带强度最大的过渡带宽度,然而这个宽度与灰度时又并非完全相同的;同时随着过渡带宽度的增加或减少,马赫带强度的衰弱程度和灰度时也有差异。 最后,从人眼亮度调制特性获得启发,分析了人眼彩色调制特性,获得了彩色对比度灵敏度函数曲线,发现正是因为人眼对蓝/黄拮抗色、红/绿拮抗色、红色、绿色、蓝色、黄色等和亮度的对比度灵敏性的差异,即彩色时对比度灵敏度最大时所对应的空间频率和亮度时并非完全一致,而在其它空间频率的时候,对比度灵敏性也并不是完全重合的,这就使得彩色马赫带的分布规律和亮度马赫带的分布规律类似的同时还存在些许差异,这和我们实验得到的结果能够很好的吻合。


一、边缘检测方法评估原则

1、信噪比原则:既要找到重要边缘,又要抑制不必要的细节和噪声;

2、精确定位原则:边缘精确定位;

3、单边缘响应原则:对单边缘只有一个响应,避免假边缘;

4、效率原则:速度快。


二、方法分类

1、相邻像素灰度分布的梯度