邊(bian)(bian)緣是指圖像(xiang)局部亮(liang)度變化最顯著的(de)(de)(de)部分(fen)。邊(bian)(bian)緣主要(yao)存在于目標(biao)與(yu)(yu)目標(biao)、目標(biao)與(yu)(yu)背景、區域與(yu)(yu)區域之(zhi)間,是圖像(xiang)分(fen)割(ge)、紋理(li)特(te)征(zheng)提(ti)(ti)取(qu)及(ji)形狀特(te)征(zheng)提(ti)(ti)取(qu)和(he)圖像(xiang)分(fen)析的(de)(de)(de)基(ji)礎。邊(bian)(bian)緣檢(jian)測是機器視覺(jue)中(zhong)必(bi)不可少的(de)(de)(de)環節(jie),是一種重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)圖像(xiang)預處(chu)理(li)技術。圖像(xiang)分(fen)析和(he)理(li)解的(de)(de)(de)第(di)一步常常是邊(bian)(bian)緣檢(jian)測,它(ta)在圖像(xiang)處(chu)理(li)與(yu)(yu)計算(suan)機視覺(jue)中(zhong)占(zhan)有特(te)殊位置,它(ta)是底層處(chu)理(li)中(zhong)最重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)環節(jie)之(zhi)一，往往檢(jian)測出(chu)邊(bian)(bian)緣的(de)(de)(de)圖象就可以進行特(te)征(zheng)提(ti)(ti)取(qu)和(he)形狀分(fen)析。

       邊(bian)緣的(de)形成是(shi)(shi)由于物體的(de)材(cai)料(liao)不(bu)同(tong)(tong)或(huo)表面的(de)朝向不(bu)同(tong)(tong),引(yin)起(qi)圖像(xiang)中(zhong)的(de)邊(bian)緣處存(cun)在(zai)明暗、色(se)彩、紋(wen)理(li)(li)的(de)變化。因(yin)此(ci)反過來在(zai)圖像(xiang)中(zhong)檢查不(bu)同(tong)(tong)灰度、色(se)彩等特性區域的(de)交界處就可得到邊(bian)緣。邊(bian)緣輪(lun)廓(kuo)是(shi)(shi)人(ren)類識別物體形狀(zhuang)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su),也是(shi)(shi)圖像(xiang)處理(li)(li)中(zhong)重(zhong)要(yao)的(de)處理(li)(li)對象(xiang)。邊(bian)緣檢測主要(yao)采用各種算法來發現(xian)、強化圖像(xiang)中(zhong)那些可能存(cun)在(zai)邊(bian)緣的(de)像(xiang)素(su)點。

       由(you)于邊(bian)緣是(shi)灰度(du)值不連續的結(jie)果，這種不連續常可以利用(yong)求導數方便的檢測到，一般選擇一階和二階導數來檢測邊(bian)緣。在機(ji)器視覺(jue)檢測中，邊(bian)緣檢測可以借助(zhu)空域(yu)微分(fen)算(suan)子(zi)通過卷積完成(cheng)。實際(ji)上(shang)數字圖像處(chu)理中求導數是(shi)利用(yong)差分(fen)近似微分(fen)來進行的。常用(yong)的微分(fen)算(suan)子(zi)有梯度(du)算(suan)子(zi)和拉普拉斯算(suan)子(zi)。

邊緣檢測算法的基本步驟如下：

1、濾波(bo):邊緣檢測(ce)算(suan)法主要是(shi)基于圖象強度的(de)(de)一階和二階導(dao)數，但(dan)導(dao)數的(de)(de)計算(suan)對(dui)噪聲(sheng)很敏感，因(yin)此必須使用濾波(bo)器(qi)(qi)來改善(shan)與噪聲(sheng)有關(guan)的(de)(de)邊緣檢測(ce)器(qi)(qi)的(de)(de)性(xing)能。

2、增強(qiang):增強(qiang)邊(bian)緣的基礎是確定圖象各(ge)點鄰域強(qiang)度的變化值(zhi)。增強(qiang)算法可以(yi)將鄰域(或局部(bu))強(qiang)度值(zhi)有顯著變化的點突顯出來。

3、檢(jian)測:在(zai)圖象中有許多點的梯度幅(fu)值比較大(da)，而這(zhe)些(xie)點在(zai)特定(ding)的應(ying)用(yong)領域中并(bing)不(bu)都(dou)是邊緣，所(suo)以應(ying)該用(yong)某種方(fang)法來確(que)定(ding)哪些(xie)點是邊緣點。常(chang)采用(yong)梯度幅(fu)值Ill值判據。

4、定位:如果(guo)某一應用場合(he)要求確(que)定邊(bian)(bian)緣位置(zhi)，則邊(bian)(bian)緣的位置(zhi)可(ke)在子象(xiang)素(su)分辨率上來(lai)估計，邊(bian)(bian)緣的方(fang)位也可(ke)以(yi)被估計出來(lai)。

       在用機器(qi)視覺進行尺寸(cun)測量時，這四步必(bi)(bi)不可(ke)少，尤其必(bi)(bi)須指(zhi)出邊緣的(de)精確位(wei)置和方位(wei)。機器(qi)視覺檢(jian)(jian)測技術，以其強大的(de)性能(neng)優(you)勢，使得產(chan)品(pin)質量標準(zhun)化，檢(jian)(jian)測速度(du)快(kuai)，檢(jian)(jian)測結果可(ke)靠(kao)、穩(wen)定，并且可(ke)以長(chang)時間檢(jian)(jian)測，廣泛(fan)應用于(yu)各(ge)大領域。