在本篇计算机视觉实验报告中，学生王培钰主要任务是使用CImg库重写和封装Canny边缘检测算法，并对算法进行优化。Canny算法是计算机视觉领域中一种经典的边缘检测方法，它通过一系列步骤有效地提取图像中的边缘。以下是实验报告中涉及的关键知识点和实现过程的详细解释： 1. **Canny边缘检测算法**：Canny算法包含以下步骤： - **灰度化**：将彩色图像转换为灰度图像，通过红、绿、蓝分量的加权平均完成。 - **高斯滤波**：使用高斯滤波器平滑图像，消除高频噪声，但保留边缘信息。这里使用了`gaussian_smooth()`函数，并通过`make_gaussian_kernel()`生成高斯核。 - **计算梯度**：通过计算一阶偏导数求得图像的梯度幅值和方向。这涉及到`derrivative_x_y()`函数，以及`angle_radians()`和`radian_direction()`来确定方向。 - **非极大值抑制**：通过比较当前像素点与其邻域内像素点的梯度值，抑制非边缘像素，以减少假阳性边缘。`non_max_supp()`函数实现此操作。 - **双阈值检测**：使用高低两个阈值确定边缘，低阈值用于连接边缘，高阈值用于去除噪声。`apply_hysteresis()`函数处理这一过程。 - **边缘连接与删除**：通过`canny_line()`函数将相邻边缘连成长线，`delete_line()`函数删除长度小于20的短线条。 2. **CImg库的使用**：CImg是一个开源的C++图像处理库，实验要求只使用CImg进行图像的读取、写入和处理。通过封装，确保了代码的简洁性和可读性。 3. **代码封装**：每个功能都封装为单独的函数，如`RGBtoGray()`、`gaussian_smooth()`等，便于代码复用和维护。 4. **参数测试与分析**：对不同参数（如高斯滤波的σ值、双阈值）进行测试，观察其对边缘检测结果的影响。这有助于理解算法的敏感性和适应性。 5. **测试与调试**：通过对每一步的结果进行可视化和数量统计（如边缘像素点的数量），验证算法的正确性和效果。例如，通过比较经过连线和删线处理后的像素点数量变化。 实验过程中，学生按照学号尾号的规则分配了需要改写的代码（Code0），并成功实现了Canny算法的各个步骤，包括图像预处理、边缘检测和后处理。测试表明，经过优化的Canny算法能够有效检测图像边缘，并能根据设定的参数调整边缘的精确度和连通性。这种实践加深了对Canny边缘检测算法的理解，并提高了编程能力。

广东工业大学的计算机视觉实验1主要涵盖了图像处理的基本操作，包括图像的模糊处理、锐化处理、去噪处理、直方图的分析以及色彩空间的转换。这些操作是数字图像处理领域中重要的基础技能，对于计算机视觉专业的学生来说，是理解和掌握图像信息分析与处理的重要过程。 实验报告的撰写要求学生遵循一定的格式规范，确保实验报告的完整性、规范性、正确性和有效性。报告需要包含实验的一般信息，如组号、实验日期、实验编号和实验时间等。实验报告的正文部分则要求详细记录实验的目的、环境、内容、步骤以及结果分析，同时还需要反映出在实验过程中遇到的问题及其解决方法。 实验目的是通过编写程序，在Python环境下使用OpenCV等软件包来执行图像的模糊、锐化、去噪等操作，学习直方图的生成和直方图均衡化，并掌握色彩空间转换的技术。 实验环境说明了完成实验所使用的硬件和软件条件，例如实验所用到的处理器型号、操作系统类型、开发工具版本等。在本例中，硬件环境为搭载了Intel(R) Core(TM) i7-10510U CPU的计算机，软件环境包括Pycharm 2022.3.2和Python 3.11。 实验内容与要求部分详细介绍了实验中所涉及的各种操作和方法。例如，均值滤波、高斯滤波和中值滤波是常用的图像平滑方法，各自有不同的特点和应用场景。直方图均衡化技术可以增强图像的对比度和亮度，改善图像的视觉效果。色彩空间转换如从RGB色彩空间转换到YUV或YIQ色彩空间，对于图像的压缩和色彩处理有着重要的意义。 实验过程与分析部分要求学生记录实验中的命令、运行结果，并通过截图和文字说明详细展示实验过程。此外，需要对实验中出现的问题进行故障分析，并说明解决办法。实验结果的总结要求学生对实验结果进行深入分析，完成相关的思考题目，并提出实验的改进意见。 通过这一系列实验，学生将学会如何利用计算机视觉技术对图像进行处理和分析，这些技能对于计算机视觉领域的研究和应用开发至关重要。

计算机视觉实验：图像处理综合-路沿检测

1. 图像分割进行A4纸矫正 1. 迭代法求阈值 2.OSTU法求阈值 1. 统计霍夫空间点 2. 获取对应检测出的直线

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功能包括：2D傅立叶变换、均值滤波、中值滤波、开运算、闭运算、图像均衡化。含有简单的软件界面搭建（pyqt5） 3、在界面上实现 (1)原图像的显示 (2)处理结果的显示 (3)处理功能按钮 (4)包含的功能

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