12、灰度图像边缘检测与无线传感器网络可靠传输技术解析

灰度图像边缘检测与无线传感器网络可靠传输技术解析

灰度图像边缘检测

在灰度图像边缘检测领域，基于网格平滑的方法是一种较为简单的技术，它仅利用了网格的几何特性。

网格平滑原理

当对图像网格进行平滑处理时，图像中梯度较高的区域网格会被压缩，而其他区域的网格则会松弛。同时，网格平滑过程会使网格中的连接方向与梯度方向对齐，从而使连接更贴合图像中的物体。若像素的连通性设为 4，初始网格由正方形组成，在平滑过程中会沿一个或多个方向压缩，最终形成菱形四边形或矩形。

对于由 $X_1$、$X_2$、$X_3$ 和 $X_4$ 组成的四边形 $Q$，设 $d_1$ 和 $d_2$ 为两条对角线的长度（$d_1$ 是 $X_1$ 与 $X_4$ 的距离，$d_2$ 是 $X_2$ 与 $X_3$ 的距离），每个四边形可提取特征 $f_Q$：
[f_Q = \max\left{\frac{(z_1 - z_4)^2}{d_1}, \frac{(z_2 - z_3)^2}{d_2}\right}]
$ f_Q$ 值较大的四边形通常处于压缩状态，而值较小则表示初始正方形变化很小。通过对 $f_Q$ 设置阈值，可确定属于边缘的四边形，所选四边形由未用于计算 $f_Q$ 的对角线表示。阈值 $\sigma$ 的选择取决于具体应用，较大的 $\sigma$ 会导致图像中弱边缘丢失，较小的值则会显著增加检测到的假边缘数量。

模拟结果分析

模拟使用标准笔记本电脑（1.87 GHz 处理器、2GB RAM 和 Windows Vista SP1 操作系统）和 Matlab R14 Service Pack 2 进行，对 Matla