算子实现_视频处理之Laplace 算子【附源码】

我就是我 2023-01-06 11:49 163阅读 0赞

# **Laplace 算子介绍** #

Laplace 算子和 Sobel 算子一样，属于空间锐化滤波操作。

拉普拉斯算子是一种重要的图像增强算子，它是一种各向同性滤波器，即滤波器的响应与滤波器作用图像的突变方向无关，而且实现简单，被广泛用于图像锐化和高频增强等算法中。  
分别对Laplace算子x,y两个方向的二阶导数进行差分就得到了离散函数的Laplace算子。

# **Laplace 算子数学定义** #

在一个二维函数 f(x,y) 中，x，y 两个方向的二阶差分分别为，

![9321f1cee794f67a7431ec94c85a7585.png][]

所以Laplace算子的差分形式为，

![4094bdea92f6dc27bc988bba50c5811f.png][]

# **Laplace 算子改进** #

注意该 mask 的特点，mask 在上下左右四个 90 度的方向上结果相同，也就是说在 90 度方向上无方向性。为了让该 mask 在 45 度的方向上也具有该性质，对该 filter mask 进行扩展定义为，

如同本文开始时说的那样，将 Laplace 算子写成 filter mask 后，其操作大同小异于其他的空间滤波操作。将 filter mask 在原图上逐行移动，然后mask中数值与其重合的像素相乘后求和，赋给与 mask 中心重合的像素，对图像的第一，和最后的行和列无法做上述操作的像素赋值零，就得到了拉普拉斯操作结果。

# **FPGA 实现** #

下面给出了关键代码实现

//pixel add calculate
        always @ (posedge clk) begin
    
            if(pixel_en_d3)begin
                data_sum    <=(A11+ A12 + A13 +A21+A23+A31+A32+A33) ;
            end
    
            add_en<=pixel_en_d3;
    
        end
    
    
        always @ (posedge clk) begin
            if(add_en)begin
                if(data_sum[0+:(PIXELS_BITS+3)]>{A22[0+:(PIXELS_BITS)],3'b0})
                    o_data<=data_sum[0+:(PIXELS_BITS+3)]-{A22[0+:(PIXELS_BITS)],3'b0};
                else 
                    o_data<={A22[0+:(PIXELS_BITS)],3'b0}-data_sum[0+:(PIXELS_BITS+3)];
            end
            valid   <=  add_en;
        end

详细工程可以后台回复【Laplace 算子】即可获得，如何在工程中添加，可以参考小编写的《`视频处理之Sobel【附源码】`》

![42a3423f7644a3e042160ad9dd9af47c.png][]

# **参考链接** #

https://blog.csdn.net/hellocsz/article/details/102485387

https://blog.csdn.net/Loney\_Island/article/details/80966909

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