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近年来,随着计算机技术的飞速发展以及在生活工作中的普及,数字图像处理技术的应用领域也随之越来越大,对数字图像处理技术的研究也成了国际上的热点。基于对数字图像处理的兴趣,对数字图像处理的基础知识进行了系统的学习,在学习的基础上,选择了数字图像处理技术中的经典算法,拉普拉斯算子法进行研究。在学习和研究的过程中,了解到拉普拉斯算子法应用多年,基于其基础上的研究更是多不胜数,可纵观以往的研究却发现传统拉普拉斯算子法本身存在方向性信息丢失,常产生双像素,对噪声有双倍加强作用等缺陷,这些缺陷导致传统拉普拉斯算子法处理的图像精度不够,甚至有些基于拉普拉斯算子法的后续研究也同样有这样的问题存在。有鉴于此,若能对传统拉普拉斯算子法进行改进,提高其图像处理的精度,即可同样影响那些基于拉普拉斯算子法的相关研究。本文即是对于传统拉普拉斯算子法进行改进的研究。
本文从研究的背景及意义开始介绍,说明了现阶段该领域的同类相关研究的状况以及发展情况,阐述了传统拉普拉斯算子法的优缺点以及其处理图像的原理,总结了传统拉普拉斯算子法存在的问题。为了提高传统拉普拉斯算子法处理的图像精度,设想将其核心3×3核心矩阵进行加强,以高阶矩阵代替,从而提高图像加强的效果。因此参考LOG算法,通过此LOG函数选取不同的σ值从而得到最优的5×5矩阵,用该5×5矩阵取代传统拉普拉斯算子法中的原3×3核心矩阵,以及该5×5矩阵拉普拉斯算子法的实现的步骤和其程序设计思想,并根据其步骤完成了5×5矩阵拉普拉斯算子法的程序设计,从而对前述内容进行具体实际验证,说明实验环境,列出实验用原图,给出传统拉普拉斯算子法和5×5矩阵拉普拉斯算子法分别对原图进行处理后的结果,并对该算法改进后的实际效果分别使用峰值信噪比、均方误差和平均绝对误差三个评价标准进行了分析。随后介绍了该算子法在遥感数字图像增强中的应用,对遥感图像分别用三种算子法进行图像边缘增强的处理,并对处理结果进行了系统的分析,从定性和定量两个角度进行了诠释和验证,最后,证明了5×5拉普拉斯算子法可行性和有效性。
经实际验证,证实改进的拉普拉斯算子法可以使用,比传统拉普拉斯算子法对图像处理的效果更好。从图像处理的精度、可用度的整体效率来说,改进的拉普拉斯算子法比原方法效率更高,对图像背景的提取更好,图像处理精度更高。