OpenCV图像滤波(10)Laplacian函数的使用

news2024/9/21 15:32:41

操作系统：ubuntu22.04
OpenCV版本：OpenCV4.9
IDE:Visual Studio Code
编程语言：C++11

功能描述

计算图像的拉普拉斯值。

该函数通过使用 Sobel 运算符计算出的 x 和 y 的二阶导数之和来计算源图像的拉普拉斯值：
$\texttt{dst} = \Delta \texttt{src} = \frac{\partial^2 \texttt{src}}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 \texttt{src}}{\partial y^2}$

当 ksize > 1 时，通过这种方式计算拉普拉斯值。当 ksize == 1 时，通过使用以下 3×3 掩模过滤图像来计算拉普拉斯值：
$\left[ \begin{matrix} 0 & 1 & 0 \\ 1 & -4 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \end{matrix} \right] \tag{3}$

在图像处理和计算机视觉领域中，Laplacian 操作是一种常用的边缘检测方法。Laplacian 运算符是一种二阶导数算子，可以用来突出图像中的细节和边缘。在 OpenCV 中，cv::Laplacian() 函数用于计算图像的拉普拉斯算子

函数原型

void cv::Laplacian
(
	InputArray 	src,
	OutputArray 	dst,
	int 	ddepth,
	int 	ksize = 1,
	double 	scale = 1,
	double 	delta = 0,
	int 	borderType = BORDER_DEFAULT 
)

参数

参数src 源图像。
参数dst 目标图像，与源图像具有相同的大小和通道数。
参数ddepth 期望的目标图像深度，参见组合选项。
参数ksize 用于计算二阶导数滤波器的孔径大小。详情请参阅 getDerivKernels。大小必须为正奇数。
参数scale 计算得到的拉普拉斯值的可选缩放因子。默认情况下，不应用任何缩放。详情请参阅 getDerivKernels。
参数delta 一个可选的增量值，在将结果存储到 dst 之前会加到结果上。
参数borderType 像素外推方法，参见 BorderTypes。BORDER_WRAP 不被支持。

代码示例

#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>

int main( int argc, char** argv )
{
    // 读取图像
    cv::Mat src = cv::imread( "/media/dingxin/data/study/OpenCV/sources/images/erik.jpg", cv::IMREAD_GRAYSCALE );
    if ( !src.data )
    {
        std::cout << "Error: Could not open or find the image." << std::endl;
        return -1;
    }

    cv::Size sz2Sh( 400, 600 );

    cv::resize( src, src, sz2Sh, 0, 0, cv::INTER_LINEAR_EXACT );
    // 定义目标图像
    cv::Mat dst;

    // 设置拉普拉斯算子参数
    int ddepth     = CV_16S;              // 目标图像的深度，这里使用16位整数
    int ksize      = 3;                   // 孔径大小，一般选择3或5
    double scale   = 1;                   // 缩放因子
    int delta      = 0;                   // 增量值
    int borderType = cv::BORDER_DEFAULT;  // 边界类型

    // 应用拉普拉斯算子
    cv::Laplacian( src, dst, ddepth, ksize, scale, delta, borderType );

    // 将结果转换回8位图像
    cv::convertScaleAbs( dst, dst );

    // 显示原图和拉普拉斯结果
    cv::namedWindow( "Original Image", cv::WINDOW_NORMAL );
    cv::imshow( "Original Image", src );

    cv::namedWindow( "Laplacian Result", cv::WINDOW_NORMAL );
    cv::imshow( "Laplacian Result", dst );

    // 等待用户按键
    cv::waitKey( 0 );

    return 0;
}