计算机工程应用技术
本栏目责任编辑:贾薇薇
基于拉普拉斯算法的图像锐化算法研究和实现
卢允伟
1
,陈友荣
2,3
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浙江工业大学"浙江 杭州
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浙江工业大学 信息工业学院"浙江 杭州
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浙江树人大学 信息科技学院"浙江 杭州
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摘要:该文提出了一种基于拉普拉斯算法的图像锐化方法,并在 DSP 上实现其算法。首先研究拉普拉斯算子锐化图像的基本原理,
并推导出图像锐化的拉普拉斯算子。其次,根据拉普拉斯算子,在 CCS2 软件上运用 C 语言编写主函数和读取图像数据的 Read-
image 子函数、初始化图像的 InitImage 子函数和对图像锐化的计算 Laplace 子函数等子函数来实现基于拉普拉斯算法的图像锐化程
序。最后采用三副模糊图像验证图像锐化的效果。比较实验结果,可知运用该算法锐化处理的图像比原来图像清晰。
关键词:DSP 技术;图像;锐化;拉普拉斯算法
中图分类号:!"#$% 文献标识码:& 文章编号:’(()*#(++,-(($.(/*’0’%*(%
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LU Yun-wei
1
, CHEN You-rong
2,3
(1.Zhejiang University of Technology, Hangzhou 311231, China.2.College of Information Engineering, Zhejiang University of Technolo-
gy, Hangzhou 310014, China;3.Information Science and Technology College, Zhejiang Shuren University, Hangzhou 310015, China)
&G4=657=H This paper proposes a method of image sharpening based on Laplace, and realizes the method with DSP. First, research the basic
principles of image sharpening based on Laplace, and calculate the Laplace operator in the Image Sharpening. Second, according the Laplace
operator, write the main function and three functions such as Readimage function for read image data, InitImage function for initialization
images and Laplace function for image sharpening to realize image sharpening based on the Laplace with C language in the CCS2. Finally,
use three images to verify the effects of image sharpening. Comparison, we can see the images sharpened with the algorithm more clarity
than the original.
I2J K>694H DSP technology; image; sharpening; laplace algorithm
’ 引言
数字图像处理%
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&又称为计算机图像处理"它最早出现于
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世纪
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年代"当时的电子计算机已经发展到
一定水平"人们开始利用计算机来处理图形和图像信息’ 数字图像处理作为一门学科大约形成于
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世纪
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年代初期’ 图像处理的
基本目的是改善图像的质量"它以人为对象"以改善人的视觉效果为目的’ 图像处理中"输入的是质量低的图像"输出的是改善质量
后的图像"常用的图像处理方法有图像增强(复原(编码(压缩等’ 图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓
性成就"属于这些领域的有航空航天(生物医学工程(工业检测(机器人视觉(公安司法(军事制导(文化艺术等"使图像处理成为一
门引人注目
(前景远大的新型学科’ 随着图像处理技术的深入发展"随着计算机技术和人工智能(思维科学研究的迅速发展"数字
图像处理向更高(更深层次发展
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- 拉普拉斯锐化原理
图像的模糊实质就是图像受到平均或积分运算造成的"因此可以对图像进行逆运算如微分运算来使图像清晰化’ 从频谱角度来分
析"图像模糊的实质是其高频分量被衰减"因而可以通过高通滤波操作来清晰图像’ 但要注意"能够进行锐化处理的图像必须有较高的
性噪比"否则锐化后图像性噪比反而更低"从而使得噪声增加的比信号还要多"因此一般是先去除或减轻噪声后再进行锐化处理
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图像的锐化一般有两种方法)一种是微分法"另外一种是高通滤波法’ 拉普拉斯锐化法是属于常用的微分锐化法
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-L’ 二阶微分算法(拉普拉斯算子)
拉普拉斯运算是偏导数运算的线性组合
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"而且是一种各向同性!旋转不变&的线性运算’
设▽
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为拉普拉斯算子"则) !
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对于离散数字图像
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&"其一阶偏导数为)
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则其二阶偏导数为)
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收稿日期:2008-12-10
作者简介:卢允伟(1975-),男,浙江东阳人,硕士,讲师,主要研究方向:计算机网络;陈友荣(1982-),男,浙江苍南人,硕士,助教,主
要研究方向:无线传感器网络,FPGA 开发。
ISSN 1009-3044
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与技术
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