OpenCV图像处理 空间域图像增强（图像锐化 1 基于拉普拉斯算子）

http://ggicci./blog/static/21036409662123236955/

OpenCVOpenCV 图像锐化拉普拉斯算子 ( Laplacian operator )

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Quote :

It is indeed a well-known result in image processing that if you subtract its Laplacian from an image, the image edges are amplified giving a sharper image. [FromOpenCV 2 Computer Vision Application Programming Cookbook]

对于求一个锐化后的像素点（sharpened_pixel），这个基于拉普拉斯算子的简单算法主要是遍历图像中的像素点，根据领域像素确定其锐化后的值计算公式：sharpened_pixel = 5 * current – left – right – up – down ; [见Code1]

当一个运算是通过领域像素进行的时候，我们通常用一个矩阵来表示这种运算关系，也就是我们经常所说的核 (Kernel)。那么上面的锐化滤波器 (Sharpening Filter)就可以用这个矩阵表示为它的核： 因为滤波在图像处理中是一个非常普通且常用的操作，所以OpenCV里面已经定义了一个特殊的函数用来执行这个操作。要使用它的话只需要定义一个核，然后作为参数传递就行了。[见Code2]

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Code 1 :

/*

Author :Ggicci

Date : .07.19

File : sharp.h

*/

#pragma once

#include <opencv\cv.h>

using namespace cv;

namespace ggicci

{

void sharpen(const Mat& img, Mat& result);

}

/*

Author :Ggicci

Date : .07.19

File : sharp.cpp

*/

#include "sharp.h"

void ggicci::sharpen(const Mat& img, Mat& result)

{

result.create(img.size(), img.type());

//处理边界内部的像素点, 图像最外围的像素点应该额外处理

for (int row = 1; row < img.rows-1; row++)

{

//前一行像素点

const uchar* previous = img.ptr<const uchar>(row-1);

//待处理的当前行

const uchar* current = img.ptr<const uchar>(row);

//下一行

const uchar* next = img.ptr<const uchar>(row+1);

uchar *output = result.ptr<uchar>(row);

int ch = img.channels();

int starts = ch;

int ends = (img.cols - 1) * ch;

for (int col = starts; col < ends; col++)

{

//输出图像的遍历指针与当前行的指针同步递增, 以每行的每一个像素点的每一个通道值为一个递增量, 因为要考虑到图像的通道数

*output++ = saturate_cast<uchar>(5 * current[col] - current[col-ch] - current[col+ch] - previous[col] - next[col]);

}

} //end loop

//处理边界, 外围像素点设为 0

result.row(0).setTo(Scalar::all(0));

result.row(result.rows-1).setTo(Scalar::all(0));

result.col(0).setTo(Scalar::all(0));

result.col(result.cols-1).setTo(Scalar::all(0));

}

/*

Author : Ggicci

Date : .07.19

File : main.cpp

*/

#include <opencv\highgui.h>

#pragma comment(lib, "opencv_core231d.lib")

#pragma comment(lib, "opencv_highgui231d.lib")

#pragma comment(lib, "opencv_imgproc231d.lib")

using namespace cv;

#include "sharp.h"

int main()

{

Mat lena = imread("lena.jpg");

Mat sharpenedLena;

ggicci::sharpen(lena, sharpenedLena);

imshow("lena", lena);

imshow("sharpened lena", sharpenedLena);

cvWaitKey();

return 0;

}

Output 1 :

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Code 2 :

1: int main()

2: {

3:Mat lena = imread("lena.jpg");

4:Mat sharpenedLena;

5:Mat kernel = (Mat_<float>(3, 3) << 0, -1, 0, -1, 5, -1, 0, -1, 0);

6:cv::filter2D(lena, sharpenedLena, lena.depth(), kernel);

7:

8:imshow("lena", lena);

9:imshow("sharpened lena", sharpenedLena);

10:cvWaitKey();

11:return 0;

12: }

Output 2 :