数字图像处理实验[实验二:图像拉普拉斯锐化]
一、计算方法
图像锐化主要是用来增强图像的边缘,使图像变得清晰,从而便于其他操作提取边缘信息,有空间域处理和频域处理两类,而本次实验仅考虑空间域处理。
首先要介绍拉普拉斯算子,它运用图像f(x,y)的二阶导数来进行锐化,而图像上的导数可以通过水平垂直差分法求出,如垂直方向上的一阶、二阶导数分别为:
而拉普拉斯算子的定义如下:
将水平和垂直方向上的二阶导数分别代入得:
由拉普拉斯算子可得出卷积模板如下:
此外,还有另外一种模板,两种模板上的元素和均为0:
因此,图像锐化步骤为,先对图像使用以上某个模板进行卷积操作,然后再附加到原图像上,即可实现锐化。下面,进行实验查看不同模板的锐化结果。
二、实验结果分析
1)使用不同的模板进行卷积操作
从结果可以看出,模板2的结果较为理想,模板1略差,这是因为模板2在对角线上也提供了分量。
2)通过标定优化显示
卷积后的图像大部分为黑色,特征不明显,这种问题可以通过标定法来解决。具体方法为:
即平移图像上的灰度等级,使得最小的灰度级为0,其他依次平移,然后再除以最大值并乘上灰度级上限L (L = 255),使得所有的灰度级都映射到[0-255]内,来优化显示,标定结果如下:
3)拉普拉斯锐化
最后,将模板作用的结果与原图像做加法运算。此外,若使用的模板的中心点为负数,则需要先乘上-1,再做加法运算,结果如下:
4)缺点
从模板中可以看出,拉普拉斯算子各项同性,使得该算法对噪声十分敏感,若图像中带有噪声,则得出的锐化效果极差。给图像加入均值0,方差为0.02的高斯噪声,然后进行锐化,结果如下所示:
解决方法:可以先用高斯滤波对图像进行平滑,再使用拉普拉斯算子进行锐化,一个典型的高斯滤波器如下:
将该滤波器作用于噪声图像上,再对其进行锐化,可得:
可以明显看出,效果变优了,而有一种算子就是将高斯平滑与拉普拉斯算子结合起来,来进行边缘提取的,即高斯-拉普拉斯算子(LOG)。
数字图像处理实验[实验二:图像拉普拉斯锐化]相关推荐
- 数字图像处理【4】图像空间滤波-锐化
图像的高频与低频 对于初学者来说,可能没能搞清楚哪些是图像的高频信息,低频信息指代的是什么. 低频指的就是灰度变化比较小的像素区域 高频指的就是灰度变化比较大的像素区域 所谓灰度变化比较小的图像就是, ...
- 《数字图像处理》实验之对图像进行双线性(bilinear)插值缩放
最近数字图像处理的实验课,老师让我们实现对图像进行双线性(bilinear)插值缩放,以下是原理和代码. 一.双线性插值缩放 1.图像几何变换的一般流程: ①确定变换后新图像的大小 ②对新图像的每一个 ...
- 2020-2021学年——图像图形编程实践实验3_图像拉普拉斯锐化
图像拉普拉斯锐化 实验目的 学习如何用锐化处理技术来加强图像的目标边界和图像细节: 对图像进行梯度算子.拉普拉斯算子计算,使图像的某些特征(如边缘.轮廓等)得以进一步的增强及突出. 实验设备 PC机. ...
- 第3章 Python 数字图像处理(DIP) - 灰度变换与空间滤波15 - 锐化高通滤波器 -拉普拉斯核(二阶导数)
目录 锐化(高通)空间滤波器 基础 - 一阶导数和二阶导数的锐化滤波器 二阶导数锐化图像--拉普拉斯 锐化(高通)空间滤波器 平滑通过称为低通滤波 类似于积分运算 锐化通常称为高通滤波 微分运算 高过 ...
- 数字图像处理课程作业二-车牌识别
写在最前 这是我大学课程的数字图像处理的实验报告,代码大部分是从网上直接复制使用,小部分是我自己改写的(例如matplotlib的使用),可以直接运行.内容比较详细,但是希望大家能够先理解一下思路再使 ...
- 数字图像处理笔记-02(图像空域增强技术及联合运用)
数字图像处理笔记-02(图像空域增强技术及联合运用) (一) 图像增强 1.1 基本概念 由于图像在传输或者处理过程中会引入噪声或使图像变模糊,从而降低了图像质量,甚至淹没了特 征,给分析带来了困难. ...
- 数字图像处理领域的二十四个典型算法及vc实现、第一章
数字图像处理领域的二十四个典型算法及vc实现.第一章 作者:July 二零一一年二月二十六日. 参考:百度百科.维基百科.vc数字图像处理. --------------------------- ...
- 数字图像处理领域的二十四个典型算法
数字图像处理领域的二十四个典型算法及vc实现.第一章 一.256色转灰度图 二.Walsh变换 三.二值化变换 四.阈值变换 五.傅立叶变换 六.离散余弦变换 数字图像处理领域的二十四个典型算法及vc ...
- python图像处理笔记-十二-图像聚类
python图像处理笔记-十二-图像聚类 学习内容 这一章主要在学习的是聚类算法以及其在图像算法中的应用,主要学习的聚类方法有: KMeans 层次聚类 谱聚类 并将使用他们对字母数据及进行聚类处理, ...
- OpenCV与图像处理学习十二——图像形状特征之HOG特征
OpenCV与图像处理学习十二--图像形状特征之HOG特征 一.图像特征理解 1.1 颜色特征 1.2 纹理特征 1.3 形状特征 1.4 空间关系特征 二.形状特征描述 2.1 HOG特征 2.1. ...
最新文章
- 六 装饰模式(Decorator)——设计模式学习笔记
- 稳定匹配算法python实现
- c语言手机通讯录退出程序,通讯录小程序(C/C++)C语言练习小程序
- k8s架构组件功能介绍
- 【STM32】PWM程序
- HTTP/2 协议规范
- outlook删除web邮件服务器,从Outlook中删除 Web 邮箱策略Exchange Online
- R语言初级教程: NA、Inf、NaN、NULL 特殊值
- RTR/SLA 在多ISP环境下下的应用--已经更新,切换后线路恢复时,已能自动恢复
- 经典Hello Word窗口表示,可视化编程入门。
- 实时环境映射贴图技术(Real-time Evironmnet Mapping)
- 2022年计算机二级考试Access数据库程序设计冲刺题及答案
- 计算机基础——4.1 数字通信入门
- 2022年王道数据结构考研复习指导习题代码(排序)
- 再仔细读读react18官方文档吧 20220531
- 微信大数据挑战赛决赛方案:微信视频号推荐算法
- Python学习之路5☞文件处理
- 老罗的android rss,为新品打气?罗永浩再作惊人语:锤子系统比安卓苹果好30%以上...
- Java使用Spire.Pdf或Aspose-Words实现Word转换Pdf在Linux服务器上的中文乱码问题
- ERDAS IMAGINE 9.2进行遥感影像融合