数字图像的锐化

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1、实验名称：数字图像的锐化（LAPLACE运算）一、实验目的1、了解锐化的算法和用途，学习利用拉普拉斯锐化运算的程序设计方法。2、通过对锐化前后图象的观察深刻了解锐化的实质。二、实验设备PC兼容机一台，操作系统为WindowsXP，安装CodeComposerStudio2.2.1和MATLAB6.5.1软件。三、实验内容数字图象的的锐化1、实验要求：常用的拉普拉斯锐化模板还有另一种形式修改参考例程，完成以上算子的锐化运算。2、对设计要求的理解（1）图像的锐化所需要的输入图象为80*80黑白自定义图象，我们这里选取电脑中自带的bmp格式的图象

2、。不需要使用硬件采集图象。（2）输入黑白图片的是由80*80个像素组成，每个像素值都是由0~255中的某一数字表示，代表其灰度值。其中0代表图像为黑色的，255代表白色。（3）锐化的实质是对图象灰度值比较接近的地方进行处理，提升两者之间的灰度差别，使得图象便于人眼观察。（4）对某一点像素的处理采用拉普拉斯锐化模板，锐化后的像素值是以一点为中心的相邻的九个像素值的函数。特别的是对于图象的边缘的处理：赋值为0。四、实验原理1、数字图像的锐化原理图象锐化的目的是使模糊地图象变得更加清晰起来。图象的模糊实质就是图象平均和积分运算造成的，因此可以对图

3、象进行逆运算如微分运算来使图象清晰化。从频谱的角度来分析，图象模糊地是知识其高频分量被衰减，因而可以通过高通滤波器作来清晰图象。图像锐化常采用算法是拉普拉斯算法，他是微分锐化的方法的一种。拉普拉斯运算是偏导数运算的线性组合，而且是一种各向同性（旋转不变）的线性运算.设为拉普拉斯算子，则：对于离散数字图像，其一阶偏导数为：其二阶偏导数为：所以，拉普拉斯算子为：对于扩散现象引起的图象模糊，可以用下式进行锐化：是与扩散效应有关系数，该系数取值合理，锐化效果才会更好。五、实验设计1、拉普拉斯模板取值为2，通过变换可以得到，锐化后图象的像素值表达式为

4、：通过这个表达式可以得到拉普拉斯模板为：与本题设计要求相同。通过这种数学表达式可以很好、方便的对数字图象进行处理。所以再设计拉普拉斯锐化算子时完全可以装换为模板运算。2、程序流程图（1）主函数用不同的参数调用构造图形的函数产生图象调用锐化的子程序生成检测图开始循环（2）锐化子程序锐化子程序初始化工作变量针对图像中每一像素用拉普拉斯算子进行运算锐化结束3、程序代码（1）拉普拉斯子程序（Laplace.c)#defineIMAGEWIDTH80#defineIMAGEHEIGHT80externunsignedchardbImage[IMAGE

5、WIDTH*IMAGEHEIGHT];externunsignedchardbTargetImage[IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT];intmi,mj,m_nWork1,m_nWork2;unsignedintm_nWork,*pWork;unsignedchar*pImg1,*pImg2,*pImg3,*pImg;unsignedintx1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9;voidLaplace(intnWidth,intnHeight){inti;pImg=dbTargetImage;for(i=0;i<

6、IMAGEWIDTH;i++,pImg++)(*pImg)=0;(*pImg)=0;pImg1=dbImage;pImg2=pImg1+IMAGEWIDTH;pImg3=pImg2+IMAGEWIDTH;for(i=2;i

7、++,pImg++,pImg1++,pImg2++,pImg3++){x3=(*pImg1);x6=(*pImg2);x9=(*pImg3);//m_nWork1=x5<<2;m_nWork1+=x5;//m_nWork2=x2+x4+x6+x8;m_nWork1=x5<<3;m_nWork1+=x5;m_nWork2=x1+x2+x3+x4+x6+x7+x8+x9;//模板m_nWork1-=m_nWork2;if(m_nWork1>255)m_nWork1=255;elseif(m_nWork1<0)m_nWork1=0;(*pImg)

8、=m_nWork1;x1=x2;x2=x3;x4=x5;x5=x6;x7=x8;x8=x9;}(*pImg)=0;pImg++;}}（1）图象产生#include