拉普拉斯算子实现数字图像的锐化实验三.doc

福建农林大学计算机与信息学院实验报告系： 计算机与信息学院 专业： 计算机与科学技术 年级： 10级3班 姓名： 学号： 实验室号_ _ 计算机号 116 实验时间： 2011.5.20 指导教师签字： 成绩： 报告退发 (订正 、 重做) 实验三 空间域数字图像的平滑与锐化1. 实验目的和要求掌握空间域数字图像的平滑与锐化。2. 实验内容和原理（1） 利用加权平均掩模实现数字图像的平滑；（2） 利用拉普拉斯算子实现数字图像的锐化 3. 实验环境硬件：一般PC机操作系统：WindowsXP编程平台：MATLAB 或高级语言4. 算法描述及实验步骤算法描述：拉普拉斯算子是与一个边缘方向无关的边缘点检测算子。它对孤立像素的响应要比对边缘或线的响应更强烈, 因此使用该算子进行图像锐化之前需要对图像作平滑处理。拉普拉斯算子是一种二阶微分算子一个连续的二元函数f (x , y ) , 其拉普拉斯运算定义为对于数字图像，拉普拉斯算子可以简化为g(i,j)= 8f(i,j)- f(i+1,j)- f(i-1,j)- f(i,j+1)- f(i,j-1)上面的表达式可以表示为卷积的形式。即表达式中的i，j=0,1,2.N-1;k=1。，i=1，H（r,s）取样如下式子在图像锐化处理过程中，函数的拉普拉斯算子也是借组模板来实现的。模板的取样将直接影响锐化的效果，常用的模板有。 Gx=010;1-41;010Gx= 111;1-81;111Gx= -1-1-1;-18-1-1-1-1实验步骤：一定义一个八领域，此实验我们用到了第四个并且定义一个算子所用到的算子为g=1 2 1;2 4 2;1 2 1二实验通过公式Y(i,j)=X(i,j)*g(2,2)+X(i+1,j)*g(3,2)+X(i,j+1)*g(2,3)+X(i+1,j+1)*g(3,3)+X(i+1,j-1)*g(3,1)+X(i-1,j+1)*g(1,3)+X(i-1,j-1)*g(1,1)+X(i-1,j)*g(1,2)+X(i,j-1)*g(2,1);来计算模糊后的效果。并通过来subplot(2,2,2) ;imshow(Y); title显示出来三通过公式Z(i,j)=Y(i,j)*f(2,2)+Y(i+1,j)*f(3,2)+Y(i,j+1)*f(2,3)+Y(i+1,j+1)*f(3,3)+Y(i+1,j-1)*f(3,1)+Y(i-1,j+1)*f(1,3)+Y(i-1,j-1)*f(1,1)+Y(i-1,j)*f(1,2)+Y(i,j-1)*f(2,1);来计算锐化后的效果。并且通过subplot(2,2,3) ;imshow(Z); title把锐化后的图片效果放在第三个位置。四利用公式M(i,j)=X(i,j)+Y(i,j);来计算增强后的图像效果并且通过subplot(2,2,4) ;imshow(M); title把图像放在第四个位置。5. 调试过程6. 实验结果7. 总结Code：X=imread(moon.tif);subplot(2,2,1) ;imshow(X); title 原图b=size(X);X=double(X);%f=0 -1 0;-1 4 -1;0 -1 0; %用四领域f=-1 -1 -1;-1 8 -1;-1 -1 -1; %用八领域g=1 2 1;2 4 2;1 2 1; %模糊用的算子Y=zeros(b);for(i=2:b(1)-1) for(j=2:b(2)-1) Y(i,j)=X(i,j)*g(2,2)+X(i+1,j)*g(3,2)+X(i,j+1)*g(2,3)+X(i+1,j+1)*g(3,3)+X(i+1,j-1)*g(3,1)+X(i-1,j+1)*g(1,3)+X(i-1,j-1)*g(1,1)+X(i-1,j)*g(1,2)+X(i,j-1)*g(2,1); end;end;Y=mat2gray(Y/16);subplot(2,2,2) ;imshow(Y); title 模糊后Z=zeros(b);for(i=2:b(1)-1) for(j=2:b(2)-1) Z(i,j)=Y(i,j)*f(2,2)+Y(i+1,j)*f(3,2)+Y(i,j+1)*f(2,3)+Y(i+1,j+1)*f(3,3)+Y(i+1,j-1)*f(3,1)+Y(i-1,j+1)*f(1,3)+Y(i-1,j-1)*f(1,1)+Y(i-1,j)*f(1,2)+Y(i,j-1)*f(2,1); end;end;Z=mat2gray(Z);subplot(2,2,3) ;imshow(Z); title 锐化后 M=zeros(b);for(i=2:b