如果汉语背后没有文化，文化背后没有思想，思想背后没有精神，光TMD编造老娘和乔布斯没有说过的话，那中国永远不会是一个伟大的国家。——撒切尔夫人

2021—2022学年第一学期寒假学习记录9

2022.01.09，今天是服务外包竞赛：随便拿个奖队的项目进行的第九天，今天根据项目要求继续学习matlab数字图像处理

实验九  图像分割

一、实验目的

使用MatLab 软件进行图像的分割。使学生通过实验体会一些主要的分割算子对图像处理的效果，以及各种因素对分割效果的影响。

二、实验要求

 要求学生能够自行评价各主要算子在无噪声条件下和噪声条件下的分割性能。能够掌握分割条件(阈值等)的选择。完成规定图像的处理并要求正确评价处理结果，能够从理论上作出合理的解释。

一、     实验步骤

(1)使用Roberts 算子的图像分割实验

(2)使用Prewitt 算子的图像分割实验

(3)使用Sobel 算子的图像分割实验

(4)使用LoG (拉普拉斯-高斯)算子的图像分割实验

四、实验内容

下面是使用sobel监测器对图像进行分割的MATLAB程序

 

f1=imread('C:\Users\Gateway\Desktop\ͼƬ\room.jpg');

figure;imshow(f1);

f=rgb2gray(f1);

[gv,t1]=edge(f,'sobel','vertical');   %使用edge函数对图像f提取垂直边缘

figure;imshow(gv);

[gb,t2]=edge(f,'sobel','horizontal');  %提取水平边缘

figure;imshow(gb)

w45=[-2 -1 0 ;-1 0 1;0 1 2];            %使用imfilter计算45°方向边缘

g45=imfilter(double(f),w45,'replicate');

T=0.3*max(abs(g45(:)));           %设定阈值

g45=g45>=T;                         %进行阈值处理

figure;imshow(g45);

 

  

          原图                        垂直边缘提取

 

 

水平边缘提取                    45阈值处理

 

256阈值处理

 

六、思考题/问答题

1. 评价一下Roberts 算子、Prewitt 算子、Sobel 算子对于噪声条件下边界检测的性能。

Roberts算子：边缘定位准，但是对噪声敏感。适用于边缘明显且噪声较少的图像分割。Roberts边缘检测算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子,Robert算子图像处理后结果边缘不是很平滑。经分析，由于Robert算子通常会在图像边缘附近的区域内产生较宽的响应，故采用上述算子检测的边缘图像常需做细化处理，边缘定位的精度不是很高。

Prewitt算子：对噪声有抑制作用，抑制噪声的原理是通过像素平均，但是像素平均相当于对图像的低通滤波，所以Prewitt算子对边缘的定位不如Roberts算子。

    Sobel算子：Sobel算子和Prewitt算子都是加权平均，但是Sobel算子认为，邻域的像素对当前像素产生的影响不是等价的，所以距离不同的像素具有不同的权值，对算子结果产生的影响也不同。一般来说，距离越远，产生的影响越小。

 

2. 为什么LoG梯度检测算子的处理结果不需要象Prewitt 等算子那样进行幅度组合？

3. 实验中所使用的四种算子所得到的边界有什么异同？

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