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辽宁工程技术大学本科生模拟实践报告书教学单位 测绘学院 专 业 测绘工程 名 称 线特征提取模拟实践班 级 测绘14-5第二组 学生姓名 吴健健、郭杰、 都康、程龙学 号 1405070321、1405070205 1316020106、1408040401 指导教师 徐辛超 目录一、目的要求……………………………………………………1二、仪器设备……………………………………………………1三、模拟实践内容………………………………………………1四、模拟实践成果………………………………………………4五、模拟实践体会………………………………………………7一、目的要求1、理解线特征提取算子的基本原理。2、掌握常用的线特征提取算子及对应的提取方法，包括Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、Canny算子、Marr算子等。3、利用所给MATLAB程序，运用不同算子实现影像的线特征提取。二、仪器设备地点：育龙主楼416时间：2016年11月22日晚仪器：程序源代码（线特征提取），电脑，MATLAB软件，图片数据。实践组织情况：组长1人，成员3人，统一时间、地点完成本次实践。个人工作概况：每人独立完成对同一幅影像不同线特征提取算子的实践过程。三、模拟实践内容1、获取已知数据，包括用于后-前方交会的图片，线特征提取算子程序和MATLAB安装包。2、安装MATLAB软件。可以清楚的知道老师给出的线特征提取程序是在MATLAB软件环境下运行的，因此需要安装MATLAB程序。3、打开所用程序，先大致了解程序运行步骤，根据程序注释，将自己所需的文件或图片替换进去，如图：图1 图2运行程序。选择不同的算子，对影像进行的线特征提取结果也不同，线特征提取的结果在模拟实践成果中展示，此处展示选择算子的示意图：图3根据不同算子的线特征提取结果，结合算子的思想原理，比较算子的优缺点，深层次理解线特征提取的方法。结果出来之后，我们发现如图4的警告，经过讨论之后，我们调整影像大小，将其像素缩小，得到更加完整的图像，图像如下（图5为调整大小之前，图6为调整大小之后）：图4图5（Robert-前）图6（Robert-后）模拟实践成果不同算子对同一幅影像的提取结果：原图 图8（Robert算子执行结果）图9（Prewitt算子执行结果）图10（Sobel算子执行结果）图11（Marr算子执行结果）图12（Canny算子执行结果）五、模拟实践体会郭杰：本次模拟实践的目的在于初步理解算子的原理，会使用程序进行影像的线特征提取，总的来说，线特征提取的模拟实践还是比较简单的，虽然提取算子的算法比较难懂，但如果是运行程序，还是比较容易的。而且，结合程序和运行的结果来比较不同算子的优劣，有助于我理解算子的内在思想。实践是对理论的检验，通过模拟实践，更容易理解书本上的知识。除此之外，我也初步学会了MATLAB的使用，这是我第一次使用MATLAB。线特征提取还是比较简单的，接下来要继续研究这些算法的程序，将程序弄懂，结合理论，彻底掌握线特征提取算子。吴健健：通过这次线特征提取模拟实践，加深了我对线特征提取算子的理解。尤其是在微分算子、二阶差分算子、特征分割法和Hough变换这些线特征提取算法程序的实际操作上，我们能够达到自己操作的程度。同时让我体会到这些算子的魅力，能够解决实际问题，同时它们之间比较又能体会其中某个或某些算子的优越性。这些都能够引起我广大的兴趣，同时对我以后学习这方面的知识有非常大的作用。都康：线特征是指影像的边缘与线。边缘可定义为影像局部区域特征不相同的那些区域间的分界线，而线则可以认为是具有很小宽度的，其中间区域具有相同的影像特征的边缘对，也就是距离很小的一对边缘构成一条线，因此线特征提取算子通常也称为边缘检测算子。由于各种差分算子均对噪声较敏感，应先低通滤波，尽量排除噪声的影响再利用差分算子提取边缘。常用方法有差分算子，拉普拉斯算子，log算子等。程龙：实验的机会难得，我认为实验是检验知识的最好方法。在课上知识就在书本上，你随时可以去学习，但知识的运用才是最重要的，特别是本专业、本门课程。线特征提取是点特征提取的升级版，课本上知识就是一步步的进行，直到我们找到特征线。这是一个学习的过程，我能学习这种分析问题的方法，一步步的解决问题。Sobel算子对数字影像的每个像素，考察它上下灰度的加权差，也就是有加权差分算子。还有就是阈值的设定，根据实际图像，选择相应的阈值。实践能解决现实问题，加强认识。指导教师意见成绩评定：　　　　　　　　　指导教师签字： 年 月 日 教学单位意见负责人签字：（单位盖章）年 月 日备注1