Java 數字影像處理 - 拉普拉斯運算元

拉普拉斯運算元也是一種微分運算元，用於查詢影像中的邊緣。拉普拉斯運算元和 Prewitt、Sobel、Robinson 和 Kirsch 等其他運算元的主要區別在於，這些都是一階導數掩碼，而拉普拉斯運算元是二階導數掩碼。

我們使用OpenCV 函式filter2D 將拉普拉斯運算元應用於影像。它可以在Imgproc 包下找到。其語法如下：

filter2D(src, dst, depth , kernel, anchor, delta, BORDER_DEFAULT );

函式引數描述如下：

序號	引數
1	src 源影像。
2	dst 目標影像。
3	depth dst 的深度。負值（例如 -1）表示深度與源相同。
4	kernel 要掃描影像的核心。
5	anchor 錨點相對於其核心的位置。預設情況下，位置 Point(-1, -1) 表示中心。
6	delta 在卷積過程中新增到每個畫素的值。預設為 0。
7	BORDER_DEFAULT 我們使用預設值。

除了 filter2D() 方法外，Imgproc 類還提供了其他方法。簡要說明如下：

序號	方法和描述
1	cvtColor(Mat src, Mat dst, int code, int dstCn) 它將影像從一種顏色空間轉換為另一種顏色空間。
2	dilate(Mat src, Mat dst, Mat kernel) 它使用特定的結構元素膨脹影像。
3	equalizeHist(Mat src, Mat dst) 它均衡灰度影像的直方圖。
4	filter2D(Mat src, Mat dst, int depth, Mat kernel, Point anchor, double delta) 它使用核心對影像進行卷積。
5	GaussianBlur(Mat src, Mat dst, Size ksize, double sigmaX) 它使用高斯濾波器模糊影像。
6	integral(Mat src, Mat sum) 它計算影像的積分。

示例

以下示例演示瞭如何使用 Imgproc 類將拉普拉斯運算元應用於灰度影像。

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;

import org.opencv.highgui.Highgui;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class convolution {
   public static void main( String[] args ) {
   
      try {
         int kernelSize = 9;
         System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
         
         Mat source = Highgui.imread("grayscale.jpg",  Highgui.CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
         Mat destination = new Mat(source.rows(),source.cols(),source.type());

         Mat kernel = new Mat(kernelSize,kernelSize, CvType.CV_32F) {
            {
               put(0,0,0);
               put(0,1,-1)
               put(0,2,0);

               put(1,0-1);
               put(1,1,4);
               put(1,2,-1);

               put(2,0,0);
               put(2,1,-1);
               put(2,2,0);
            }
         };	      
         
         Imgproc.filter2D(source, destination, -1, kernel);
         Highgui.imwrite("output.jpg", destination);
         
      } catch (Exception e) {
         System.out.println("Error: " + e.getMessage());
      }
   }
}

輸出

執行給定程式碼後，將看到以下輸出：

原始影像

此原始影像與如下所示的拉普拉斯負運算元進行卷積：

拉普拉斯負運算元

0	-1	0
-1	4	-1
0	-1	0

卷積影像（拉普拉斯負運算元）

此原始影像與如下所示的拉普拉斯正運算元進行卷積：

拉普拉斯正運算元

0	1	0
1	-4	1
0	1	0

卷積影像（拉普拉斯正運算元）

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