計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖形圖像處理中的應(yīng)用研究
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，圖像處理技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用越來越普遍，下面是小編搜集整理的一篇探究計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖形圖像處理應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀參考。
摘要:隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代圖像處理技術(shù)的應(yīng)用也越來越得到廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖像處理上的運(yùn)用大大改變了傳統(tǒng)的圖像處理手段,使得其具有良好的再現(xiàn)功能,靈活性得到更好的提高,適用的范圍也越來越廣泛,為圖像處理的發(fā)展提供了便利的條件。
關(guān)鍵字:計(jì)算機(jī)技術(shù);圖像處理;應(yīng)用
一、引言
在上個(gè)世紀(jì)60年代,美國最早利用衛(wèi)星技術(shù)拍攝月球,并獲得大量關(guān)于月球的圖片,利用數(shù)字技術(shù)對其進(jìn)行后處理,隨著這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,數(shù)字圖像處理技術(shù)也慢慢地成為了一門獨(dú)立的學(xué)科,應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。在1972年,CT醫(yī)學(xué)技術(shù)的誕生標(biāo)志著數(shù)字圖像技術(shù)一次飛躍式的發(fā)展,在該技術(shù)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置,計(jì)算機(jī)對人的頭部截面投影進(jìn)行數(shù)據(jù)的后處理及圖像的重建,并將此技術(shù)運(yùn)用到全身范圍,取得了很好成效,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字圖像處理技術(shù)的運(yùn)用越來越普遍。
二、基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖像處理概述
所謂基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖像處理也就是數(shù)字圖像處理,也可以說是計(jì)算機(jī)圖像處理,它的主要功能就是通過計(jì)算機(jī)將圖片信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號。其中,包含了對圖像進(jìn)行增強(qiáng)、除噪、分割、復(fù)原、編碼、壓縮、提取特征等一系列步驟,但該技術(shù)的發(fā)展是伴隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)的發(fā)展,也隨著不同行業(yè)的需求而增長。圖像處理技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用開始于20世紀(jì)60年代,通過該技術(shù)人們能理想化處理所獲得的圖像。
(一)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖像處理的技術(shù)特點(diǎn)
隨著這些的年的發(fā)展,計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)也形成了以下幾個(gè)主要特征:
1.具有良好的再現(xiàn)功能:對于傳統(tǒng)的模擬圖像處理來說,在圖像處理的過程中,會因?yàn)榇鎯�、�?fù)制或傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)導(dǎo)致圖像質(zhì)量發(fā)生變化,然而數(shù)字圖像處理卻不會。
2.需要占用更寬的頻帶:與語言信息相比,圖像信息所占的頻帶比語言信息占的頻帶要大很多個(gè)數(shù)量級,這就導(dǎo)致在實(shí)際操作中圖像信息的處理難度大大增加;
3.適用范圍廣:獲得數(shù)據(jù)源的途徑很多,包括從顯微鏡到天文望遠(yuǎn)鏡的圖像,都能進(jìn)行數(shù)字處理。
4.靈活性較強(qiáng):基本上所有能用數(shù)學(xué)公式或數(shù)理邏輯表達(dá)的內(nèi)容,都能通過電子圖像進(jìn)行處理。
(二)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖像處理的發(fā)展趨勢
隨著社會的發(fā)展,人們早就發(fā)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的重要性,對信息技術(shù)的發(fā)展有著促進(jìn)的作用,其發(fā)展趨勢大概會注重以下幾點(diǎn):
1.對于未來數(shù)據(jù)圖像技術(shù)來說,主要會朝著高清晰度、高速傳輸、實(shí)時(shí)圖像處理、三維成像及多維成像、智能化、自動化等方向的發(fā)展。
2.未來數(shù)字圖像處理技術(shù)將注重實(shí)際操作與運(yùn)用的便捷性,向著圖像處理功能集中化的趨勢發(fā)展。
3.注重研究先進(jìn)的理論和算法。與現(xiàn)代科學(xué)一樣,理論是實(shí)踐的基礎(chǔ),要想未來數(shù)字圖像處理技術(shù)在實(shí)際中能得到更好的應(yīng)用,就必須要對先進(jìn)的理論和方法進(jìn)行研究與更新,如小波分析、分形幾何、形態(tài)學(xué)、遺傳算法等等。
三、計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖像處理中的具體應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,圖像處理技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用越來越普遍,如圖像的數(shù)字化,圖像的分析、圖像的復(fù)原及編碼等等。該技術(shù)在很大程度上是依托計(jì)算機(jī)技術(shù),與傳統(tǒng)的圖像處理手段不同的是更為快捷與準(zhǔn)確。現(xiàn)代信息社會的快速發(fā)展給圖像處理技術(shù)提供了一個(gè)良好的平臺。然而,為了能更好的將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到圖像處理上,很多專業(yè)技術(shù)人員都投身于該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)當(dāng)中,相應(yīng)了就專門的為圖像處理開發(fā)了很多軟件功能,如Adobe Photoshop CS軟件中的圖像Web設(shè)計(jì)、專業(yè)矢量繪圖工具Illustrator等,提供了必要的新功能,使得圖像處理工作不再是枯燥乏味,同時(shí)也啟發(fā)了工作者的一些創(chuàng)造性思維,也更好的促進(jìn)了圖像技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)代數(shù)字圖像處理技術(shù)能在短時(shí)期能得到如此迅速的發(fā)展與進(jìn)步,有很多原因但最重要的是其本身的高性能。有了這項(xiàng)技術(shù),使得客觀事物體的特征及其相互關(guān)系更全面、更完整的呈現(xiàn)在人們面前。下面就簡單介紹該技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用:
(一)在實(shí)際圖片處理中的應(yīng)用
由于技術(shù)要求的不同,這就要求根據(jù)不同的要求開發(fā)出不同的圖像處理軟件及功能,同時(shí),進(jìn)行有目的`性的技術(shù)選擇也顯得很關(guān)鍵了。
首先,要掌握那些計(jì)算的不同特征。我們最為熟悉的就是Photoshop圖像處理軟件。利用Photoshop中的功能就能實(shí)現(xiàn)圖片與設(shè)計(jì)的相結(jié)合,如公益廣告、商業(yè)廣告、特效文字和小型平面設(shè)計(jì)等等,有些還應(yīng)用到會展門票、設(shè)計(jì)宣傳的彩頁和海報(bào)設(shè)計(jì)中。
其次,對于專業(yè)技術(shù)人員來說,在對圖片進(jìn)行技術(shù)處理時(shí),必須要掌握一些基本軟件的功能。于是,當(dāng)遇到不同的圖像處理工作時(shí)就能很好的應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù),保證了工作的效率。針對一些特定的需求可以優(yōu)先選擇相應(yīng)的軟件,如商標(biāo)設(shè)計(jì)、制作標(biāo)志、繪制模型及插圖描畫,就可以選擇CoreIDRAW軟件,因其具有專業(yè)的一些功能,能很好的達(dá)到預(yù)想效果,能將更好的效果呈現(xiàn)在人們面前,吸引人們的注意。對于視頻和動畫制作,Macromedia Flash軟件就獨(dú)占鰲頭了。因?yàn)樵撥浖薍TML檢查、HTML格式控制、HTML格式化選項(xiàng)等最新的Web技術(shù),還擁有流行的視頻編輯器和編碼工具,使得Flash內(nèi)容在手機(jī)中也能得到很好的應(yīng)用。一般的圖像處理都只是對相片進(jìn)行表面的更改,而ACDSee 9能在獲取相片信息的同時(shí)還能將相片按關(guān)鍵詞、大小與日期進(jìn)行自動分類。存儲相片的時(shí)候還可以運(yùn)用“隱私文件夾”這項(xiàng)受保護(hù)的功能,實(shí)現(xiàn)私人隱私的保護(hù)。對于處理家庭相片,該功能就起到很好的作用,給其帶來了方便和樂趣。不僅僅這些軟件,還有很多軟件都具有其特定的功能,如AutoCAD具有無限次的撤銷與回復(fù)功能;大頭貼制作系統(tǒng)V5.25能夠輕松實(shí)現(xiàn)制作出貼紙照片等等。
(二)在圖像預(yù)處理中的應(yīng)用
圖像預(yù)處理主要是指降低圖像信息中的噪聲,如椒鹽噪聲、脈沖噪聲、高斯噪聲等就是幾種比較常見的噪聲。實(shí)際測量作業(yè)中,通過CCD攝像頭攝得物體的圖像,利用圖像采集功能錄入計(jì)算機(jī)內(nèi)存中,接著就是對獲取到的圖像進(jìn)行處理,計(jì)算出物體的尺寸大小,該過程就包含了圖像的預(yù)處理。不同的噪聲具有其不同的特點(diǎn),如椒鹽噪聲是含有隨機(jī)出現(xiàn)的黑白亮度值,脈沖噪聲是只含有隨機(jī)的白強(qiáng)度值(正脈沖噪聲)或黑強(qiáng)度值。與前兩者不同,高斯噪聲是含有亮度服從高斯或正態(tài)分布小的噪聲,高斯噪聲是許多傳感器噪聲的相似模型,例如攝像機(jī)的電子干擾噪聲。
正因這些噪聲有其不同的特點(diǎn),在對圖像進(jìn)行平滑處理時(shí)就要根據(jù)噪聲的本身特點(diǎn)而定,進(jìn)而應(yīng)當(dāng)采用不同的處理措施。如空域?yàn)V波根據(jù)其特點(diǎn)可劃分為線性和非線性兩類,它是在圖像空間借助模板進(jìn)行鄰域操作完成的。其中,線性平滑濾波器能很好起到去除高斯噪聲的效果,同時(shí),在通常情況下,對去除其他噪聲的效果也是很明顯的。實(shí)際中最簡單的線性濾波器是局部均值運(yùn)算,它是將各個(gè)像素點(diǎn)附近領(lǐng)域內(nèi)的灰度值均值替代掉該像素點(diǎn)的灰度值,這樣就會很容易造成圖像的模糊和一些尖銳局部點(diǎn)不連續(xù)。在這種情況下,就可以考慮采用非線性濾波器,它能保證在消除噪聲的同時(shí)保證圖像細(xì)節(jié)部分的清晰度。其中,中值濾波器就是最為簡單的非線性濾波器,其主要優(yōu)點(diǎn)是能用像素點(diǎn)領(lǐng)域灰度值的中值去替換該像素點(diǎn)的灰度值,去除了脈沖噪音、椒鹽噪聲的同時(shí)還能很好的保證圖像邊緣的清晰度。
四、總結(jié)
圖像處理技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用是越來越普遍,該技術(shù)在很大程度上是依托計(jì)算機(jī)技術(shù),正因由于計(jì)算機(jī)在該技術(shù)上的應(yīng)用,致使與傳統(tǒng)的圖像處理手段不同,它能更為快捷、準(zhǔn)確及領(lǐng)域更為廣泛。對于未來數(shù)據(jù)圖像技術(shù)來說,主要會朝著高清晰度、高速傳輸、實(shí)時(shí)圖像處理、三維成像及多維成像、智能化、自動化等方向的發(fā)展。在研究與分析理論和方法的同時(shí),將注重實(shí)際操作與運(yùn)用的便捷性,向著圖像處理功能集中化的趨勢發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用技術(shù)也將得到更進(jìn)一步的發(fā)展。
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