定义:拉普拉斯算子是n维欧几里德空间中的一个二阶微分算子,是用二阶差分来计算图像的边缘。
拉普拉斯算子是一种各向同性微分算子,它具有旋转不变性。

laplace算子是一种高通滤波器,用来保留图像的高频分量(变化剧烈的部分),抑制图像的低频分量(变化缓慢的部分),所以可以用来检测边缘。

拉普拉斯算子 (Laplace) 作用:
1.对图像进行边缘检测;
2.锐化图像;
3.判断模糊。

一阶差分可以检测边缘存在的可能性,是把灰度变化的区域找出来,检测边缘是否存在。
二阶差分能确定边缘的存在性,是把灰度值变化的拐点找出来,确定边缘的位置。
在这里插入图片描述

利用函数模板可以把图像中的奇异点如亮点变得更亮,对于图像中灰度变化剧烈的区域,该算子能实现其边缘检测。

该算子利用二阶微分特性和峰值间的过零点来判断边缘位置,对边界点更为敏感,常用于锐化图像。

锐化:产生的灰度突变的图像和原始图像叠加,既能产生锐化突变的边缘,又能保留背景信息。

python代码实现

def laplace(img):
  h, w = img.shape
  new_image = np.zeros((h, w))
  # operator = np.array([[0, -1, 0], [-1, 4, -1], [0, -1, 0]])
  operator = np.array([[1,1,1],[1,-8,1],[1,1,1]])
  for i in range(1, h-1):
    for j in range(1, w-1):
      new_image[i, j] = abs(np.sum(img[i-1:i+2, j-1:j+2] * operator))
  return np.uint8(new_image)

opencv代码

gray_lap = cv2.Laplacian(img,cv2.CV_16S,ksize = 3)    
# 转回uint8
dst = cv2.convertScaleAbs(gray_lap) 
                    拉普拉斯算子Laplace概述算子模板应用原理opencv代码效果展示概述定义:拉普拉斯算子是n维欧几里德空间中的一个二阶微分算子,定义为梯度(▽f)的散度(▽·f),函数  f 的拉普拉斯算子▽2f 又可以写成▽·▽f。拉普拉斯算子是一种各向同性微分算子,它具有旋转不变性。一个二维图像函数的拉普拉斯变换是各向同性的二阶导数。求导阶数:二阶求导。拉普拉斯算子 (Laplace) 作用:1.对图像进行边缘检测;2.锐化图像;3.判断模糊。算子模板邻域系统是4或8邻域的Laplacian 
				
拉普拉斯算子Laplace Operator) 拉普拉斯算子Laplace Operator)为标量算子(a scalar operator):两个梯度向量算子(gradient vector operator)的内积(dot product,inner product) Δ=∇⋅∇=∇2=[∂∂x1⋯∂∂xN][∂∂x1⋮∂∂xN]=∑n=1N∂2∂xn2\Delta = \nabla \c...
Laplace算子作为边缘检测之一,和Sobel算子一样也是工程数学中常用的一种积分变换,属于空间锐化滤波操作。拉普拉斯算子Laplace Operator)是n维欧几里德空间中的一个二阶微分算子,定义为梯度(▽f)的散度(▽·f)。 拉普拉斯算子是二阶微分线性算子,在图像边缘处理中,二阶微分的边缘定位能力更强,锐化效果更好,因此在进行图像边缘处理时,直接采用二阶微分算子而不使用一阶微分。 图1 一阶微分和二阶微分计算图 离散函数的导数退化成了差分,一维一阶差分公式和二阶差分公式分别为: 1、图像检测的原理。 图像检测的原理是检测相邻的几个点像素值之间的变化率,相对于对函数求导。求点P(x,y)的变换率,可以在点P周围选取一些点,求x方向的距离Gx,再求y方向上的距离Gy。最后变换率G等于Gx平方加上Gy平方的和的平方差,即G=Math.sqrt(Gx^2+Gy^2)。 2、Laplacian算子。 拉普拉斯算子对...   在一维连续数集上有函数f(x),我们可以通过求导获得该函数在任一点的斜率,根据导数的定义有:   在二维连续数集上有函数f(x,y),我们也可以通过求导获得该函数在x和y分量的偏导数,根据定义有: 二、Prewitt算子和Sobel算子   Prewitt算子是一种一阶微分算子的边缘检测,利用像素点上下、左右邻点的灰度差,在边缘处达到极值检测边缘,去掉部分伪边缘,对噪声具有平... % 拉普拉斯算子锐化滤波 laplacian_filter = [0 -1 0; -1 5 -1; 0 -1 0]; % 拉普拉斯算子 filtered_img4 = imfilter(noisy_img, laplacian_filter); % 显示结果 subplot(2, 3, 1), imshow(img), title('原始图像'); subplot(2, 3, 2), imshow(noisy_img), title('添加噪声'); subplot(2, 3, 3), imshow(filtered_img1), title('卷积滤波'); subplot(2, 3, 4), imshow(filtered_img2), title('中值滤波'); subplot(2, 3, 5), imshow(filtered_img3), title('自适应滤波'); subplot(2, 3, 6), imshow(filtered_img4), title('拉普拉斯算子锐化滤波'); 请注意,这只是一个示例代码,具体的实现可能会根据你的需求而有所不同。