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基于小波变换的ERT图像边缘检测

作　者: 贾焕焕
导　师: 石天明
学　校: 中国石油大学(华东)
专　业: 控制工程
关键词: 电阻层析成像线性反投影算法边缘检测小波变换阈值检测
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 3次
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内容摘要

电阻层析成像技术是一种基于电阻传感器机理的过程层析成像技术，适用于连续相为导电介质的两相流参数检测[1]。由于其具有非侵入，响应速度快、成本低、安全性能好、适用范围广等许多的优点，在工业领域得到了广泛应用。边缘检测在图像处理与计算机视觉中占有特殊的位置，是底层视觉处理中最重要的环节之一[2]。其检测效果的好坏直接影响到图像压缩、计算机视觉等的应用，所以对它的研究具有重要意义。本文从用线性反投影算法重建出的ERT图像出发，运用经典检测算子对其图像进行边缘检测，鉴于边缘检测的不足，引入小波变换，并利用各种小波基函数对图像进行消噪处理，并与经典边缘检测进行比较。本文主要完成以下几个方面的工作：1.线性反投影算法实现了ERT的图像重建工作，讨论了线性反投影算法重建出的图像与原图像的差别，分析了该算法的局限性。2.根据各种边缘检测算子的原理，编程实现五种经典算子——Roberts、Sobel、Prewitt、LoG、Canny算子的边缘检测，鉴于检测效果的不足之处，提出改进的Sobel算子，使图像边缘检测的精度得到提高。3.根据检测需要设计基于MATLAB的GUI面板，并对相应的按钮进行编程，实现了各种算子的边缘检测功能。利用GUI工具，可以动态设置阈值，进而观察图像随阈值变化的实时变化情况。4.为了进一步改善图像分辨率，提高图像精度，引入小波变换的基本理论，并利用不同小波基对噪声图像进行分解、去噪处理，并使用硬阈值和软阈值分别对加入不同类型噪声的图像进行对比。5.引入小波GUI工具箱，可以直观形象地了解小波分析的强大功能。导入待分析的图像信号，调用相应的分析模块进行运算，并能保存处理结果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-14
  1.1 研究背景  9-12
    1.1.1 ERT技术的发展状况  9-10
    1.1.2 线性反投影算法的研究  10-11
    1.1.3 图像边缘检测的研究  11
    1.1.4 小波分析的研究  11-12
  1.2 论文的研究内容  12-13
  1.3 论文的主要结构  13-14
第2章 ERT技术和LBP线性反投影算法  14-20
  2.1 电阻层析成像技术  14-16
    2.1.1 电阻层析成像技术的原理  14-15
    2.1.2 电阻层析成像系统的结构  15-16
  2.2 LBP线性反投影算法  16-19
    2.2.1 LBP算法的原理  16-17
    2.2.2 LBP反演结果分析  17-19
  2.3 本章小结  19-20
第3章 ERT图像的边缘检测  20-38
  3.1 图像边缘检测理论  20-27
    3.1.1 基于一阶微分的边缘检测算法  20-24
    3.1.2 基于二阶导数的边缘检测算法  24-26
    3.1.3 利用GUI进行边缘检测仿真  26-27
  3.2 仿真实验及结果分析  27-38
    3.2.1 流型对边缘检测的的影响  27-32
    3.2.2 阈值对边缘检测的影响  32-38
第4章 ERT图像的小波检测与去噪  38-54
  4.1 连续小波变换和离散小波变换  38-40
    4.1.1 连续小波变换  38-39
    4.1.2 离散小波变换  39-40
  4.2 小波基函数的选择  40-43
  4.3 信号的小波降噪  43-45
    4.3.1 小波降噪原理  43-44
    4.3.2 小波工具箱GUI  44-45
  4.4 小波去噪结果分析  45-54
    4.4.1 小波GUI工具箱去噪分析  46-47
    4.4.2 ERT测量数据的小波预处理  47-50
    4.4.3 噪声对小波硬阈值去噪的影响  50-52
    4.4.4 噪声对小波软阈值去噪的影响  52-54
结论  54-56
参考文献  56-58
致谢  58

基于小波变换的ERT图像边缘检测

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