项目名称：基于Beta样条的图像边缘检测的研究

项目来源：陕西省教育厅

项目编号：04JK241

一、检索词及检索策略

中文检索词及检索策略：
1.(Beta样条*边缘检测*图像)OR(Beta样条*边缘检测)
2.(B样条*边缘检测*图像)OR(B样条*边缘检测)
3.(边缘检测*图像)OR边缘检测
4. Beta样条OR B样条

中文数据库：

1.中国学术期刊全文数据库（清华同方）         1999－

2.中国优秀硕士学位论文全文数据库（清华同方） 1999－

3.中 国 博士学位论文全文数据库（清华同方）     1999－

4.中国学位会议论文库（万方数据）             1977－

5.中国学术论文数据库（万方数据）             1977－

6.维普中文期刊数据库                         1989-

7.国家科技成果网（科学技术部）  http://www.nast.org.cn/  1978－

8.中国国家知识产权局网站        http://www.sipo.gov.cn   1985-          

9.搜索引擎google               http://www.google.com

英文检索词及检索式：
1.(Beta-spline*edge detection*image)OR(Beta-spline*edge detection)   OR(Beta-splines*edge detection*image)OR(Beta-splines*edgedetection)
2.(B-spline*edge detection*image)OR(B-spline*edge detection)

OR(β-spline*edge detection)
3.(edge detection*image)OR edge detection
4. Beta-spline OR B-spline OR β-spline OR Beta-splines

检索的英文数据库：

1.工程索引（EI-CPX）                                     1970－

2.美国博硕士论文数据库（PQDD－B）                      1970－

3.美国专利数据库 http://www.uspto.gov/patft/index.html  1976－

4.IEEE/IEE全文数据库                                     1988－

5.Elsevier Science全文期刊库                            1995-

6.ISTP 网络数据库                                       1997-

7.SpringerLink期刊全文数据库                            1995-

8.ScienceDirect数据库                                   1979-

二、检索结果
　　针对查新项目，使用本报告中所述检索词和检索策略，对国内外相关专业的16个数据库（系统）及1个搜索引擎进行检索，检索到相关文献17篇，其中国内发表11篇，国外发表6篇。
1、B样条函数与图像边缘检测

《四川通信技术》，  2000年03期  

介绍一种基于B样条函数的边缘检测算子，该算法是利用B样条函数对原始图像进行拟合，然后求拟合曲面一阶导数的模极大值或二阶导数的零交叉点来检测图像的边缘。根据B样条函数的局部性质给出了其平滑、一阶和二阶导数的具体卷积模板。

2、Beta样条中形状控制参数对的匹配与应用

《造船技术》，  2000年05期

本文对Beta样条中形状控制参数β1和β2独立变化及参数对匹配规律进行了研究，分析了形状控制参数在Beta样条反算拟合时对曲线形状的影响。

3、用于边缘检测的方法和设备

申请(专利)号：00807390.2 申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司申请日：2000.12.27

一种边缘检测技术组合了一个图像信号的低通二阶导数、该图像信号的低通一阶导数和边缘频率的估计。该边缘频率估计最好基于图像信号的三阶低通导数和一阶低通导数之比。该图像信号最好是亮度信号。

4、B样条子波在图像边缘检测中的应用

《信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集》， 2002年

本文采用基于微分算子的思想以B-样条子波为处理函数的边缘提取算法。该算法充分的利用了B-样条函数在边缘拟合上的优势以及小波方法的多尺度优势。

5、基于统计处理和B样条小波变换的毫米波图像边缘检测

《中国图象图形学报》，   2005年11期 

针对毫米波图像噪声强、分辨率低的特点，提出了一种新的边缘检测方法。该方法首先根据统计信号处理理论定义了标准化梯度强度这一物理量；然后采用3次B样条函数的一阶导数作为边缘检测算子，由小波变换后得到的图像水平、垂直方向的高频信息，并根据这些信息确定出标准化梯度强度；接着采用单门限的处理得到图像粗边缘；最后对粗边缘施行非最大抑制处理和滤波来得到检测结果。

6、基于B样条小波的医学图像边缘提取

《生命科学仪器》，   2006年01期

利用基于三次B样条小波的边缘提取方法，对医学图像进行了边缘检测并与传统的图像边缘提取方法进行了比较。结果表明：基于三次B样条小波变换的边缘提取，具有定位准确，保留细节较好的优点。

7、基于小波变换的边缘检测

《长春理工大学学报》，   2006年03期  

边缘特征是图像最为有用的高频信息。边缘检测在图像处理和计算机视觉中起着非常重要的作用。本文在简要介绍小波变换的基础上，给出了小波变换的边缘检测理论。边缘检测采用3次B样条小波。实验证明，利用小波变换提取的图像边缘效果明显优于sobel、canny等传统的边缘检测方法。

8、应用B样条函数改进LOG算子的边缘检测能力

《制导与引信》，   2006年04期

在分析LOG算子边缘检测理论的基础上，比较了高斯滤波和样条滤波的优劣，提出了用样条滤波代替高斯滤波，提高信噪比，改善边缘检测效果。

9、基于小波变换的模极大值图像边缘检测算法

《中南民族大学学报(自然科学版)》， 2006年 04期

将小波分析技术运用到图像边缘检测中以勾勒图像轮廓，提出了基于小波变换的模极大值边缘检测算法，利用二次B样条小波和Mallat算法对图像进行了边缘检测。仿真结果表明：该方法去噪效果好，能提取图像中较弱的边缘，且边缘具有很强的连续性，明显优于传统的边缘检测算子。

10、样条小波自适应阈值多尺度边缘检测算法研究

《系统仿真学报》，  2006年06期

本文充分利用小波变换的特点，设计三次B样条平滑滤波算子，对图像进行多尺度滤波，得到不同尺度的小波变换，再结合自适应阈值方法，在每种尺度下分别提取图像边缘；而后利用边缘信息的多尺度特性，融合多尺度边缘得到单像素宽边缘。通过计算机仿真对该方法进行验证,实验结果表明该方法不仅能准确检测出图像边缘，而且能有效地抑制噪声，该算法对图像边缘检测的效果优于目前已有的边缘检测算法。

11、基于B样条小波变换的医学影像边缘提取

《合肥工业大学硕士学位论文》， 2006

本文用三次B样条小波作为小波基函数，基于Mallat快速算法对医学图像进行二维小波变换。为了避免滤掉一些较弱的边缘，采用自适应平滑滤波锐化图像的边缘，在B样条小波的边缘检测算法的基础上，加入自适应平滑滤波，提出采用自适应阈值的改进的B样条边缘检测算法，得到了综合各个尺度特征的较好的医学图像的边缘。最后介绍了图像阈值选取方法，模糊图像边缘的提取方法以及图像对比度的增强方法等一系列边缘提取的后处理工作。

12、Properties of β-splines
Journal of Approximation Theory, Volume 44, Issue 2, June 1985, Pages 132-153

13、Computer graphics and geometric modelling using beta-splines

Computer-Aided Design Volume 21, Issue 3, April 1989, Pages 186-187

14、Behavior of the beta-splines with values of the parameters beta2 negative

Computer Aided Geometric Design, Volume 9, Issue 6, December 1992

In this paper we study the behavior of the beta-spline functions in the case the parameter β2(i) is negative. We prove that a negative value exists so that if , the beta-spline functions Ni(u) are positive. Moreover, if the control vertices are such that x0 xm −1, we have proved that the design curve keeps the properties already proved in the case β2(i) 0. 

15、Construction and properties of B-spline wavelet filters for multiscale edge detection

1995 International Conference on Image Processing (ICIP'95) - Volume2  We offer a general framework for multiscale edge detection including both the extrema detection and the zero-crossing detection based on B-spline theory. Fast algorithms for multiscale decomposition and reconstruction are given. Especially the impulse and frequency responses of the corresponding decomposition and reconstruction filters are derived explicitly. These results also make contribution to the further application of stereo vision matching, denoising, etc.

16、Optimization of 2D boundary element models using β-splines and genetic algorithms

Engineering Analysis with Boundary Elements, Volume 24, Issue 5, May 2000

The optimization of bidimensional shapes is one of the most commonly addressed problems in engineering. This work is concerned with the use of Genetic Algorithms (GAs) and β-spline-curves modeling for the optimization of Boundary Element Models (BEM). The paper briefly summarizes the basis of the GAs formulation and describes how to use refined genetic operators. The model boundary is discretized by using the BEM, and selected parts of the boundary are modeled by using β-spline-curves, in order to allow easy remeshing and adaptation of the boundary to the external actions. Two numerical examples are presented and discussed in detail, showing that the proposed combined technique is able to optimize the shape of the domains with minimum computational effort. The reduction in the model area is significant, without violating the restrictions imposed to the model.

17、Optimal threshold selection algorithm in edge detection based on wavelet transform Image and Vision Computing.2005,23(13):1159-1169

This paper presents an optimal threshold selection algorithm, which selects the de-noising threshold according to the turbulent degree of detected edge points, in edge detection based on wavelet transform. First of all, adjacent domain division algorithm (ADDA) and parabola fitting algorithm (PFA) are used to separate edge curves from each other after wavelet transform. Then, the entropies, corresponding to different possible thresholds are computed according to the number and length of all the edge curves detected above. The threshold, which giving the minimum entropy, is selected as the optimal one to filter the noises. The experimental results show that our method can get better threshold than other ones, in a subjective view.

四、查新结论

经与国内外相关文献对比分析，发现国内外文献报道主要集中在以下几个方面：

A．因为传统的边缘检测算子大都存在着一定的缺陷，近来，B样条被用来进行图像边缘检测，由于B样条的优异特性，使它的检测效果要明显好于传统算子。

B. 在传统的边缘提取算子中，如 Sobel 边缘算子、Krisch边缘算子、Roberts边缘算子等，由于只是利用了邻近边缘一阶和二阶方向导数的变化规律，虽然计算量小，但对噪声比较敏感，并且去噪能力差，在边缘提取中还会引入噪声。小波变换是80年代后期发展起来的一种信号处理方法，由于具有时域和频域上良好的局部检测能力和多分辨分析的特点,在图像处理中得到了重要应用。

C.采用基于微分算子的思想以B-样条子波为处理函数的边缘提取算法，并且充分利用B-样条函数在边缘拟合上的优势以及小波方法的多尺度优势构造算法。

Beta样条是B样条的扩展，具有B样条的所有性质，并有两个可调参数，所以比B样条更具有灵活性。本课题引入了B样条边缘检测算子，并对Beta样条的参数进行了分析。这种灵活的可调性在图像的边缘检测中非常重要，可以根据不同的要求调整参数以得到预期的检测效果。

检索结果表明国内外未见有与本研究内容密切相关的文献报道。

注：

本篇查新报告是学科服务部的工作人员在遵循科技查新工作基本原理的基础上进行撰写的。限于本馆数据库资源的规模和著者的经验，此篇报告仅做交流和参考。