计算机图像处理综合训练--图像平移和锐化程序设计

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1、*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2009年秋季学期计算机图象处理综合训练题目：图像平移和锐化程序设计专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：目录摘要3一、前言4二、算法分析与描述5三、详细设计过程6四、调试过程中出现的问题及相应解决办法9五、程序运行截图及其说明10六、简单操作手册12设计总结10参考资料17致谢18附录19摘要在进行数字图象处理过程中常常需要对图象进行锐化和平移处理，图像锐化处理的目的是使边缘和轮廓线模糊的图像变得清晰或突出图像中的细节。而图

2、像模糊的实质是因为图像受到平均或积分的运算，为此对其进行逆运算（如微分运算），就可以使图像变得清晰。可以在图象空间域通过空间微分来完成，也可以在频率域对图象进行锐化，底频对应着图象中灰度级变化缓慢的区域，高频则对应着图象中灰度级变化较快的部分，因而就可以用高通滤波器来强化高频部分，从而实现图象的锐化处理。通常可用Laplacian算法来锐化。几何变化也是最常见的图像处理手段，其中最常见的就是图像平移和图像的放大与缩小。用VC6.0可以来进行上述处理。关键词：图像锐化；锐化算子；图像几何变化；平移一、前言图像是对客观存在物体的一种相似性的

3、生动模仿与描述，可以反映人类第一感觉下的思维，给人们带来直观的信息，是人类获取信息的主要的来源，所以使用计算机对图像进行处理，把一些对人们有信息价值而视觉效果不好的的图像通过计算机处理后，变成视觉效果好画面清晰度高的图像，方便为我们从中提取我们想要的信息。本文主要是针对数字图像进行锐化和平移处理，图像锐化是将图像中的有用信息进行增强，同时将无用的信息抑制，提高图像的可观察性。而锐化处理增强了图像的边缘和其他突变的信息，并消减了灰度变化缓慢的信息，就是说锐化处理增强了图像的边缘和轮廓信息，图像平移是将图像移到我们所希望的位置。但是在我们在

4、获取信息的时候，会存在多种因素的影响，导致图像质量会有所退化，位置有所偏移。图像增强的目的在于通过处理有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息，抑制一些无用的信息，以提高图像的使用价值。图像锐化正是图像增强中空间域局部运算方法中的一种，其目的是增强和判断图像的边缘和轮廓信息。而图像锐化的具体方法就是通过微分而使图像边缘突出、清晰。图像平移的目的在于对图像进行几何校正，得出我们想要的图像。由此知，图像具有带给人们的直观信息的特点，使得图像处理的技术随着计算机技术，多媒体技术的飞速发展取得了长足的进步。因为计算机主要研究处理数字图像，且

5、计算机处理能力的不断增强，使得计算机图像处理的应用有了可实现的硬件基础。二、算法分析与描述1、拉普拉斯算子因为图像边缘有大的灰度变化，所以图像的一阶偏导数在边缘处有局部最大值或最小值，则二阶偏导数在边缘处会通过零点（由正到负或由负到正）。考虑坐标旋转变换，设旋转前坐标为(x,y)，旋转后为(x,y)，则有:x=xcos-ysiny=xsin-ycos容易看出，虽然,不是各向同性的，但是它们的平方和是各向同性的。即定义Laplacian算子为:f=拉普拉斯算子是各向同性（isotropic）的微分算子。因此，Laplacian算子是线性二

6、次微分算子，与梯度算子一样，具有旋转不变性，从而满足不同走向的图像边界的锐化要求。对阶跃状边缘，二阶导数在边缘点出现零交叉，即边缘点两旁二阶导函数取异号，据此，对数字图像{f(x,y)}的每个像素，Laplacian算子取它关于x轴方向和y轴方向的二阶差分之和。=+=这是一个与边缘方向无关的边缘检测算子。若在点发生零交叉，则为阶跃边缘点。对屋顶状边缘，在边缘点的二阶导数取极小值。据此，对数字图像{f(i,j)}的每个像素取它的关于x方向和y方向的二阶差分之和的相反数，即Laplacian算子的相反数：=--称作边缘图像。由于我们关心的是

7、边缘点位置而不是其周围的实际灰度差，因此，一般都选择与方向无关的边缘检测算子。用拉普拉斯算子检测边缘就是估算拉普拉斯算子的输出，找出它的零点位置。2、图像的平移变换图像的平移变换就是将图像中的像素点按照要求的量进行垂直、水平移动。图像的水平处理，只是改变了原有景物在画面上的位置，而图像的内容不发生变化。初始坐标为(x0,y0)的点经过平移(tx,ty)(以向右，向下为正方向)后，坐标变为(x1,y1)。这两点之间的关系是：x1=x0+txy1=y0+ty使用矩阵的形式来表达如下：x1y11=x0y01值得注意的是，一个数字图像（灰度图）

8、是以一个矩阵来描述的，因此，如果不扩大存放处理后的矩阵的大小，则会出现图像的部分内容移出画面的情况。三、详细设计过程1、拉普拉斯锐化的实现（1）.实现的设计步骤1）取得原图的数据区指针。2）开辟一个和原图相