文档介绍：数字图像角点检测算法的研究
Research on the Corner Detection Algorithm of Digital Images
作 者 姓 名 孙 波
学 位 类 型 学 历 硕 士
学 科、专 业 计算机应用技术
研 究 方 向 计算机辅助设计
导 师 及 职 称 檀结庆 教 授
2013 年 4 月
数字图像角点提取算法的研究
摘 要
在数字图像处理中，提取图像的特征信息是其基础工作之一。而在图像的众多
特征中，由于角点具有在各个方向变化强度较大、旋转不变和不随光照强度变化而
变化、信息数据量小等特点，使得角点检测算法成为一项具有广阔应用前景的研究
工作。好的角点检测算法对许多计算机视觉任务，如图像匹配、目标识别、运动分
析、全景拼接、机器导航等都起了至关重要的作用。
本文首先对已有的经典的角点检测算法进行了分析，指出了它们各自的优点和
不足。其中 CSS(Curvature Scale Space)角点检测算法是采用 Canny 算法提取图像的
边缘。接着对 Canny 三准则及 Canny 算法进行了分析，Canny 算法采用高斯滤波来
对图像进行平滑以去除噪声对检测结果的影响。而高斯滤波会使 Canny 算法提取出
的边缘丢掉部分弱的细节信息和使部分细节信息定位不够准确，反映在 CSS 角点检
测算法中，就会导致：一、平滑掉部分弱的角点；二、部分角点定位不够精确。
其次 Canny 算法采用 2×2 邻域一阶偏导的有限差分运算来得到高斯平滑后图
像的梯度幅值和方向，而这样计算虽然对边缘定位较准确，但是对噪声又会敏感，
容易丢失部分真实边缘细节和检测出伪边缘信息。因此本文采用一种 3×3 邻域的
四个方向来计算梯度幅值和方向，这种计算梯度幅值和方向的方法考虑了对角方
向，提高了边缘定位的准确度，也抑制了部分噪声。
最后，本文将改进后的 Canny 算法应用到 CSS 角点检测中，并对 CSS 角点检
测算法的伪角点剔除过程进行了改进，使得提取出的角点具有更好的准确率和精确
度。通过实验也可以看出改进后的算法的有效性。
关键词：角点检测、Canny 算法、CSS 算法、高斯滤核
Research on the Corner Detection Algorithm of Digital Images
ABSTRACT
In digital image processing, the extracted image feature information is one of the
basic work. Because the corner is of varying intensity in all directions and rotation
constant and does not change with the change of the light intensity , and corner also has a
characteristics of smal