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绪论 1.1课题研究背景及意义图像在当今世界的发展越来越受到广大群众的关注，在对图像的研究和应用中，人们往往仅对图像中的某些部分感兴趣，这些部分一般称为目标或前景。为了辨识和分析目标，需要将有关区域分离提取出来，在此基础上对目标进一步利用，如进行特征提取和测量。图像边界处理就是指在保留图像重要信息的基础上减少数据量，并提取出感兴趣的边界处理技术和过程，使得图像更加清晰和生动形象。10034
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图像中包含了人类所需要的感知世界，进而认识世界、改造世界的大部分信
息量。图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用
的要求，理解图像、识别图像中的目标是计算机视觉图像处理的中心任务。
边缘像素实质上是指局部图像范围内灰度的急剧变化(奇异点)，图像边缘就
是二文图像中奇异点的集合。物体形状、物体边界、位置遮挡、阴影轮廓及表面
纹理等重要视觉信息在图像中均有边缘产生。图像边缘是图像中最基本的特征，
是分析理解图像的基础。边缘检测对于物体识别也是很重要的。因为:(l)人眼通过
追踪未知物体的轮廓(轮廓是由一段段的边缘片断组成的)而扫视一个未知的物
体； (2)得到图像的边缘， 能使图像分析大大简化； (3)很多图像并没有具体的物体，
对于这些图像的理解取决于它们的纹理性质，而提取这些纹理性质与边缘检测有
极其密切的关系。所以边缘检测是数字图像分析处理的前提，检测结果的优劣影
响着下一步图像压缩、计算机视觉、模式识别的应用，所以对它的研究具有现实
意义和理论意义[1]。
数字图像处理技术从广义上可以看作是各种图像加工技术的总称。它包括利
用计算机和其他电子设备完成一系列工作，如图像采集、获取、编码、存储和传
输，图像变换、增强、恢复和重建，特别是提取测量，目标的检测、表达和描述，
序列图像的校正，图像数据库的建立、索引、查询和抽取等等。由于图像处理任
务的复杂性，目前要找出一个通用的方法适应各种情况是几乎不可能的。针对某
类特定问题，则可能找到有效的图像处理方法。边缘检测是图像处理中基础而又
重要的课题，图像分析和理解的第一步常常是边缘检测。 1.2 边缘检测发展史
近年来图像边缘检测技术有了很大的发展，由于图像边缘包含了很多图像信
息，可以在保留图像很多重要信息的基础上减少数据量。图像边缘检测是图形图
像和计算机视觉领域内的基本问题。
图像是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。或者说图像是客
观对象的一种表示，它包含了被描述对象的有关信息。图像处理就是对图像信息
进行加工，进而满足人们的视觉或者心理以及应用方面的行为。图像处理可以分
为模拟图像处理和数字图像处理。数字图像处理就是利用计算机或者其他硬件，
来提高对图像的实用性，比如从卫星图像中获取目标相应参数。数字图像处理的
特点是处理精度高，而且可以通过处理软件来优化效果，可操作行强。但是，数
字图像处理的数据量比较大，处理速度比较慢，从而限制了数字图像处理的发展。
随着计算机的飞速发展，计算机运算速度大大提高，使得数字图像处理发生了翻
天覆地的变化。数字图像处理在我们现在的生活中起着举足轻重的作用，已经慢