计算机技术在图形图像处理中的应用研究_论文精

2019-11-23 14:59 来源:未知

计算机图像处理与分析浅析

计算机技术在图形图像处理中的应用研究

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随着计算机应用技术的发展,图像与图像技术的应用越来越广泛,以下是小编搜集整理的一篇探究图形图像数字处理技术的论文范文,欢迎阅读参考。

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摘 要:撰文主要介绍了图像处理的发展趋势,对图像处理智能化的理论研究、智能高效的算法和并行处理硬件系统等几个有关智能处理的问题进行了综诉和评论。无论从分析现代自身发展的能力或是对现代的对数字所处理的信号等有关问题,并列举与科技图像的测量技术 以及各种高科技的发展模式来看智能处理的图像都具有跨时代的及其重要的意义,其也是当今时代企业日后发展的重要方向与趋势。

摘要:随着计算机科学技术的发展,现代图像处理技术的应用也越来越得到广泛的应用。计算机技术在图像处理上的运用大大改变了传统的图像处理手段,使得其具有良好的再现功能,灵活性得到更好的提高,适用的范围也越来越广泛,为图像处理的发展提供了便利的条件。

关键词:图像的处理;发展趋势;计算机应用;分析

关键字:计算机技术;图像处理;应用

前言

一、引言

智能图像处理是计算机图形图像处理是为基本内容之后发展的,着重介绍这两者之间的发展和应用,尤其在计算机应用的各种技术,以便了解智能图形图像技术的发展趋势和应用领域。

在上个世纪60年代,美国早利用卫星技术拍摄月球,并获得大量关于月球的图片,利用数字技术对其进行后处理,随着这项技术的应用,数字图像处理技术也慢慢地成为了一门独立的学科,应用领域也越来越广泛。在1972年,CT医学技术的诞生标志着数字图像技术一次飞跃式的发展,在该技术的基础上,运用X射线计算机断层摄影装置,计算机对人的头部截面投影进行数据的后处理及图像的重建,并将此技术运用到全身范围,取得了很好成效,随着科学技术的发展,数字图像处理技术的运用越来越普遍。

1 图像处理与分析技术

二、基于计算机技术的图像处理概述

由于计算机硬件计算速度的不断提高和成本的下降,图像处理和分析技术在农业方面尤其是作物领域已变得越来越重要。大量研究表明,利用计算机图像技术可很大的提高测量分析的精度和效率,更改以往作物研究中难于定量化的问题,实现信息采集的智能化和自动化。图像处理主要就在图像之间进行的变换。假如说图像处理是一个从图像到图像的过程,则图像分析是一个从图像到数据的能力。主要是对其中的图像所需要分析的目标进行检测和量定,而我们所获取的客观信息进行对图像的重新描述。然而图像的处理与技术分析将会随着计算机成熟和发展工程中而迅速发展起来的一个重要应用技术领域。

所谓基于计算机技术的图像处理也就是数字图像处理,也可以说是计算机图像处理,它的主要功能就是通过计算机将图片信号转变成数字信号。其中,包含了对图像进行增强、除噪、分割、复原、编码、压缩、提取特征等一系列步骤,但该技术的发展是伴随着计算机和数学的发展,也随着不同行业的需求而增长。图像处理技术得到广泛的应用开始于20世纪60年代,通过该技术人们能理想化处理所获得的图像。

2 图形图像数字处理技术

基于计算机技术的图像处理的技术特点

数字图像处理是30年来迅速发展起来的一门技术,由于对图像处理的要求还在不断增加,图像的应用领域还在继续的扩大,因而对图像处理的课题的理论在世界的变化中也处于变化,我们需要对其进行补充和完善。而本文章主要是对图像处理的中所产生的数学问题,学习并研究图像的基本处理中涉及到的数学问题,让大家可以更好的学习掌握图像的微处理技术。

随着这些的年的发展,计算机数字图像处理技术也形成了以下几个主要特征:

2.1 数字图像处理的优点

1.具有良好的再现功能:对于传统的模拟图像处理来说,在图像处理的过程中,会因为存储、复制或传输等环节导致图像质量发生变化,然而数字图像处理却不会。

再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于,它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿,则数字图像处理过程始终能保持图像的再现。处理精度高 。按目前的技术,几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,这主要取决于图像数字化设备的能力。现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高,这意味着图像的数字化精度可以达到满足任一应用需求。对计算机而言,不论数组大小,也不论每个像素的位数多少,其处理程序几乎是一样的。换言之,从原理上讲不论图像的精度有多高,处理总是能实现的,只要在处理时改变程序中的数组参数就可以了。回想一下图像的模拟处理,为了要把处理精度提高一个数量级,就要大幅度地改进处理装置,这在经济上是极不合算的。适用面宽。图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像,也可以是不可见的波谱图像(例如X射线图像、射线图像、超声波图像或红外图像等)。从图像反映的客观实体尺度看,可以小到电子显微镜图像,大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后,均是用二维数组表示的灰度图像(彩色图像也是由灰度图像组合成的,例如RGB图像由红、绿、蓝三个灰度图像组合而成)组合而成,因而均可用计算机来处理。即只要针对不同的图像信息源,采取相应的图像信息采集措施,图像的数字处理方法适用于任何一种图像。小波重构的数据传递示意图如图所示:

2.需要占用更宽的频带:与语言信息相比,图像信息所占的频带比语言信息占的频带要大很多个数量级,这就导致在实际操作中图像信息的处理难度大大增加;

图像的编码压缩图像文件是编码压缩技术可减少描述图像的数据量等,用来节省了图像的传输、处理的时间所占用的存储器容量。压缩可以在不失真的前提下来获得,其也可以在允许失真的条件下进行。编码是压缩技术当中重要的方法,它在图像处理技术中是发展早且比较成熟的技术。首先,对于图像的分割技术将会给图像带来某种特殊的意义所表现出来的具有甄别能力。从而对图像的线条、颜色所进行处理,并需要进一步对图像的分割技术进行了解,图像的分割技术目前也是大众中非常流行的解决图像问题的方法。因此,对于图像的研究我们还要不断地进行深入的了解。图像的描述是对于图像所进行的甄别和理解作为前提。作为简单的二值方法,我们利用它来描述物品的特性。图像在生成和传输过程中常受到各种噪声的干扰和影响,使图像质量下降。为了抑制噪声改善图像质量,必须对图像进行平滑处理,可以在空域或频域中进行。

3.适用范围广:获得数据源的途径很多,包括从显微镜到天文望远镜的图像,都能进行数字处理。

数字图像的平滑技术分为两大类:1)全局处理,即对噪声图像地整体域大的块进行校正以得到平滑的图像。缺点:计算量大。2)局部算子,仅对某一像素的局部小邻域的一些像素加以运算。优点计算率高。

4.灵活性较强:基本上所有能用数学公式或数理逻辑表达的内容,都能通过电子图像进行处理。

人类感知外界信息80%以上是通过视觉观察到的,而图像就是人们所获取的一个重要的方面,人们眼睛所获取的图像在大脑中的中枢神经系统中发挥重要的作用,准确的图像也是人们获取彼此信息的来源。其伴随着人们所生活的各个领域。图像处理虽然也可以用模拟技术或者光学方法来实现,但目前主要在我国还是大多数还是通过利用计算机的一些功能来实现,通过对图像的处理,我们能晓得其背后的重要意思,图像也在日常的生活中越来了越广泛。对数字图像的处理目前来说还是一个开始,其主要是在对形态数学、立体学、集合论等方面。因此,图像处理一般是指数字图像处理。

基于计算机技术的图像处理的发展趋势

计算机图像处理之前的图像数字化的基本步骤,是把真实的图像转变成计算机使用的存储格式。数字化过程分为量化和采样处理两个步骤。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数。采样的结果就是通常所说的图像分辨率。量化是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点, 这个数值范围包括了图像上所能使用的颜色总数。

随着社会的发展,人们早就发现了计算机数字图像处理技术的重要性,对信息技术的发展有着促进的作用,其发展趋势大概会注重以下几点:

3 图像测量技术

1.对于未来数据图像技术来说,主要会朝着高清晰度、高速传输、实时图像处理、三维成像及多维成像、智能化、自动化等方向的发展。

随着计算机技术的发展和电子成像器件的成熟,图像测量日益受到人们重视,应用范围不断扩展。图像测量技术是以近代光学为基础,融光电子学、计算机视觉原理、图像处理技术等科学技术为一体的现代测试技术,并在军事、医学、资源分析、测绘等领域得到广泛应用,取得了巨大成功。由于算法改进和计算机性能的提高,使开发基于图像处理的啤酒瓶快速检测技术成为可能。

2.未来数字图像处理技术将注重实际操作与运用的便捷性,向着图像处理功能集中化的趋势发展。

4 结束语

3.注重研究先进的理论和算法。与现代科学一样,理论是实践的基础,要想未来数字图像处理技术在实际中能得到更好的应用,就必须要对先进的理论和方法进行研究与更新,如小波分析、分形几何、形态学、遗传算法等等。

随着计算机应用技术的发展,图像与图像技术的应用越来越广泛,除了传统的广告、包装宣传,网站设计等方面的应用。也在航空事业、机电事业、国家的安全部门、政司法科、国家的武器研发,新型导弹的定位,还伴有新型科学药物的研发、在工业上企业是非常重要的一门学科、伴随着计算机的技术与人工智能电子的研发智能图像的作用将会占据很大的部分其今后的发展趋势越来好,越来越广。

三、计算机技术在图像处理中的具体应用

参考文献:

随着信息技术的发展,图像处理技术在日常生活中的应用越来越普遍,如图像的数字化,图像的分析、图像的复原及编码等等。该技术在很大程度上是依托计算机技术,与传统的图像处理手段不同的是更为快捷与准确。现代信息社会的快速发展给图像处理技术提供了一个良好的平台。然而,为了能更好的将计算机技术应用到图像处理上,很多专业技术人员都投身于该项技术的研发当中,相应了就专门的为图像处理开发了很多软件功能,如Adobe Photoshop CS软件中的图像Web设计、专业矢量绘图工具Illustrator等,提供了必要的新功能,使得图像处理工作不再是枯燥乏味,同时也启发了工作者的一些创造性思维,也更好的促进了图像技术的发展。现代数字图像处理技术能在短时期能得到如此迅速的发展与进步,有很多原因但重要的是其本身的高性能。有了这项技术,使得客观事物体的特征及其相互关系更全面、更完整的呈现在人们面前。下面就简单介绍该技术在实际中的应用:

[1]黄英琼.谈《计算机图像处理》课程实例教学法[J].中文科教创新导刊.

在实际图片处理中的应用

由于技术要求的不同,这就要求根据不同的要求开发出不同的图像处理软件及功能,同时,进行有目的性的技术选择也显得很关键了。

首先,要掌握那些计算的不同特征。我们为熟悉的就是Photoshop图像处理软件。利用Photoshop中的功能就能实现图片与设计的相结合,如公益广告、商业广告、特效文字和小型平面设计等等,有些还应用到会展门票、设计宣传的彩页和海报设计中。

其次,对于专业技术人员来说,在对图片进行技术处理时,必须要掌握一些基本软件的功能。于是,当遇到不同的图像处理工作时就能很好的应用相应的技术,保证了工作的效率。针对一些特定的需求可以优先选择相应的软件,如商标设计、制作标志、绘制模型及插图描画,就可以选择CoreIDRAW软件,因其具有专业的一些功能,能很好的达到预想效果,能将更好的效果呈现在人们面前,吸引人们的注意。对于视频和动画制作,Macromedia Flash软件就独占鳌头了。因为该软件包含了HTML检查、HTML格式控制、HTML格式化选项等新的Web技术,还拥有流行的视频编辑器和编码工具,使得Flash内容在手机中也能得到很好的应用。一般的图像处理都只是对相片进行表面的更改,而ACDSee 9能在获取相片信息的同时还能将相片按关键词、大小与日期进行自动分类。存储相片的时候还可以运用“隐私文件夹”这项受保护的功能,实现私人隐私的保护。对于处理家庭相片,该功能就起到很好的作用,给其带来了方便和乐趣。不仅仅这些软件,还有很多软件都具有其特定的功能,如AutoCAD具有无限次的撤销与回复功能;大头贴制作系统V5.25能够轻松实现制作出贴纸照片等等。

在图像预处理中的应用

图像预处理主要是指降低图像信息中的噪声,如椒盐噪声、脉冲噪声、高斯噪声等就是几种比较常见的噪声。实际测量作业中,通过CCD摄像头摄得物体的图像,利用图像采集功能录入计算机内存中,接着就是对获取到的图像进行处理,计算出物体的尺寸大小,该过程就包含了图像的预处理。不同的噪声具有其不同的特点,如椒盐噪声是含有随机出现的黑白亮度值,脉冲噪声是只含有随机的白强度值或黑强度值。与前两者不同,高斯噪声是含有亮度服从高斯或正态分布小的噪声,高斯噪声是许多传感器噪声的相似模型,例如摄像机的电子干扰噪声。

正因这些噪声有其不同的特点,在对图像进行平滑处理时就要根据噪声的本身特点而定,进而应当采用不同的处理措施。如空域滤波根据其特点可划分为线性和非线性两类,它是在图像空间借助模板进行邻域操作完成的。其中,线性平滑滤波器能很好起到去除高斯噪声的效果,同时,在通常情况下,对去除其他噪声的效果也是很明显的。实际中简单的线性滤波器是局部均值运算,它是将各个像素点附近领域内的灰度值均值替代掉该像素点的灰度值,这样就会很容易造成图像的模糊和一些尖锐局部点不连续。在这种情况下,就可以考虑采用非线性滤波器,它能保证在消除噪声的同时保证图像细节部分的清晰度。其中,中值滤波器就是为简单的非线性滤波器,其主要优点是能用像素点领域灰度值的中值去替换该像素点的灰度值,去除了脉冲噪音、椒盐噪声的同时还能很好的保证图像边缘的清晰度。

四、总结

图像处理技术在日常生活中的应用是越来越普遍,该技术在很大程度上是依托计算机技术,正因由于计算机在该技术上的应用,致使与传统的图像处理手段不同,它能更为快捷、准确及领域更为广泛。对于未来数据图像技术来说,主要会朝着高清晰度、高速传输、实时图像处理、三维成像及多维成像、智能化、自动化等方向的发展。在研究与分析理论和方法的同时,将注重实际操作与运用的便捷性,向着图像处理功能集中化的趋势发展,计算机技术在图像处理中的应用技术也将得到更进一步的发展。

参考文献:

[1]余梦.浅谈利用photoshop进行图像处理的教学设计[J].时代教育,2009,5

[2]张玮雄,刘建霞.数字图像处理技术的发展现状及趋势[J].科学之友,2012,6

[3]曲曼宁.3D建模技术在三维影视动画制作中的探讨[J].旅游纵览,2011,6

[4]张伟.计算机系统在影视现场制作系统中的应用[J].数字技术与应用,2011,12

[5]朱兴敏.计算机多媒体技术在影视后期制作中的应用[J].大舞台,2010,10

[6]王建波.数字时代的影视制作研究[J].信息与电脑,2011,7

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