图像边缘检测的发展研究现状

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图像的边缘检测有着很长的研究历史，学术思想非常活跃，新理论、新方法不断涌现，一直是国内外图像处理领域研究的热点，目前为止已经提出了许多方法和理论。但由于以下原因：图像本身的复杂性；有效的边缘与噪声均为高频信号，容易混淆；光照阴影以及物体表面纹理等因素在图像中均表现为边缘；对于不同的使用者来说所关心的边缘信息各不相同等因素的影响，使得至今提出的关于边缘检测的方法和理论尚存在不足之处，在某些具体情况下仍然无法很好的检测出目标物体的边缘，难以找到一种具有普遍适应的边缘检测方法。因此，根据具体的应用要求设计新的边缘检测方法，或对现有的方法进行改进以得到满意的边缘检测结果，这些依然是研究的主流方向。59626

然而，随着人类活动范围的不断扩大，图像边缘检测与提取处理的应用领域也随之不断扩大。目前，图像边缘检测与提取处理的主要应用领域有：

（1）航天和航空技术方面的应用。图像边缘检测技术在航天和航空技术方面的应用，除了月球、火星照片的处理之外，另一方面的应用是在飞机遥感和卫星遥感技术中。从60年代末以来，美国及一些国际组织发射了资源遥感卫星(如LANDSAT系列)和天空实验室(如SKYLAB),由于成像条件受飞行器位置论文网、姿态、环境等条件影响，图像质量总不是很高。现在改用配备有高级计算机的图像边缘检测系统来判读分析提取其图像边缘，既节省人力，又加快了速度，还可以从照片中提取出人工所不能发现的大量有用信息。

（2）生物医学工程方面的应用。图像边缘检测在生物医学工程方面的应用十分广泛，而且卓有成效。除了CT技术之外，还有一类是对阵用微小图像的处理分析，如红细胞、白细胞分类检测，染色体边缘分析，癌细胞特征识别等都要用到边缘的判别。此外，在X光肺部图像增强、超声波图像边缘检测、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像边缘分析处理技术。

（3）公安军事方面的应用。边缘检测广泛应用在公安业务中的图片的判读分析，指纹识别，人脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等。目前己投入运行的高速公路不停车自动收费系统中的车辆和车牌的自动识别（主要是汽车牌照的边缘检测与提取技术）都是图像边缘检测技术取得成功的例子。在军事方面图像边缘检测和识别主要用于导弹的精确制导，各种侦察照片的判读，对不明来袭武器性质的识别，具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练系统等;

（4）交通管理系统的应用。随着我国经济建设的蓬勃发展，城市的人口和机动车拥有量也在急剧上升，交通拥挤现象日趋严重,交通事故时有发生。交通问题已经成为城市管理工作中的重大社会问题，制约着城市经济建设的发展。因此要解决城市交通问题，就必须准确掌握交通信息。目前国内常见的交通流检测方法有人工监测、地埋感应线圈、超声波探测器、视频监测4类。其中，视频监测方法比其他方法更具优越性。例如，视频交通流检测及车辆识别系统是一种利用图像边缘检测技术来实现对交通目标检测和识别的计算机处理系统。通过对道路交通状况信息与交通目标的各种行为（如违章超速，停车，超车等等）的实时检测，实现自动统计交通路段上行驶的机动车的数量、计算行驶车辆的速度以及识别划分行驶车辆的类别等各种有关交通参数，达到监测道路交通状况信息的作用。