軟件技術(shù)專業(yè)中數(shù)碼圖像技術(shù)的應(yīng)用研究

胡 威

（重慶商務(wù)職業(yè)學(xué)院，重慶 401331）

軟件技術(shù)專業(yè)中數(shù)碼圖像技術(shù)的應(yīng)用研究

胡 威

（重慶商務(wù)職業(yè)學(xué)院，重慶 401331）

隨著軟件技術(shù)的日益更新發(fā)展，數(shù)碼圖像技術(shù)在軟件技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。現(xiàn)代軟件技術(shù)的前端研發(fā)與設(shè)計(jì)都離不開數(shù)碼圖像處理技術(shù)。軟件技術(shù)的圖像處理在網(wǎng)站前端的開發(fā)與設(shè)計(jì)及教學(xué)科研方面具有舉足輕重的作用。數(shù)碼圖像技術(shù)的處理與軟件技術(shù)的結(jié)合改變了傳統(tǒng)意義的軟件技術(shù)專業(yè)。數(shù)碼圖像技術(shù)在軟件技術(shù)不斷更新的前提下，發(fā)展速度快，應(yīng)用范圍也比較廣。本文從數(shù)碼圖像技術(shù)就軟件技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用、目前的應(yīng)用狀態(tài)以及應(yīng)用前景等三個(gè)方面來(lái)研究。

數(shù)碼圖像技術(shù)；圖像編碼；圖像復(fù)原

隨著軟件技術(shù)的日益更新發(fā)展，數(shù)碼圖像技術(shù)在軟件技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛?，F(xiàn)代軟件技術(shù)的前端研發(fā)與設(shè)計(jì)都離不開數(shù)碼圖像處理技術(shù)。軟件技術(shù)的圖像處理在網(wǎng)站前端的開發(fā)與設(shè)計(jì)及教學(xué)科研方面具有舉足輕重的作用。數(shù)碼圖像技術(shù)的處理與軟件技術(shù)的結(jié)合改變了傳統(tǒng)意義的軟件技術(shù)專業(yè)。數(shù)碼圖像技術(shù)在軟件技術(shù)不斷更新的前提下，發(fā)展速度快，應(yīng)用范圍也比較廣，先前由于軟件技術(shù)的處理速度緩慢導(dǎo)致數(shù)碼圖像處理的數(shù)據(jù)量龐大，限制了數(shù)碼圖像技術(shù)的發(fā)展，而如今由于軟件技術(shù)專業(yè)的不斷更新與發(fā)展，數(shù)碼圖像處理技術(shù)也在不斷提高，人類對(duì)視覺(jué)的感知及獲取信息的手段與途徑也在增強(qiáng)。因此，軟件技術(shù)的發(fā)展與人們對(duì)視覺(jué)信息的獲取緊密相關(guān)，而數(shù)碼圖像處理技術(shù)也在軟件技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

一、數(shù)碼圖像處理技術(shù)運(yùn)用方法

數(shù)碼圖像處理技術(shù)在軟件技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用主要有以下幾種方法：

（一）圖像的處理

什么是圖像的處理呢？在傳統(tǒng)意義上的描述，圖像也就是指各個(gè)物體的描述所獲取的信息，圖像處理就是為了滿足人們的視覺(jué)心理和應(yīng)用需求而對(duì)圖形圖像信息進(jìn)行加工處理。這雖是一門新興的學(xué)科，應(yīng)用范圍卻非常廣泛。在軟件技術(shù)專業(yè)圖像的處理中主要表現(xiàn)為圖像質(zhì)量的變換、圖像編碼及圖像復(fù)原。當(dāng)很多圖像進(jìn)行輸送或者轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)降低某些圖像的畫質(zhì)，為了減少圖像在空間領(lǐng)域的計(jì)算量，我們可以通過(guò)離散余弦變換、沃爾什變換等圖像變換的方法處理和變換圖像，不僅提高了圖像處理技術(shù)的效率，數(shù)碼圖像處理技術(shù)還通過(guò)計(jì)算機(jī)編寫的各種算法運(yùn)算和處理圖像數(shù)據(jù)，充分保障了圖形圖像的精度。

（二）圖像編碼

圖像編碼壓縮主要是減少圖像信息描述的數(shù)據(jù)量，減少圖像處理所需時(shí)間、圖像傳送時(shí)間及儲(chǔ)存容量。圖像編碼壓縮不僅能絕對(duì)保證圖像信息的真實(shí)，同時(shí)也是一種發(fā)展很成熟的技術(shù)。

（三）圖像復(fù)原

為了提高圖形圖像的質(zhì)量與清晰度，我們需要對(duì)圖形進(jìn)行復(fù)原和增強(qiáng)的操作，在進(jìn)行圖形圖像增強(qiáng)的操作中，往往會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量的降低，因此需要圖像復(fù)原，而圖像的增強(qiáng)卻需要強(qiáng)化圖像高頻分量，突出和強(qiáng)調(diào)圖像中清晰的輪廓。

二、數(shù)碼圖像技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

由于現(xiàn)代技術(shù)的更新，數(shù)碼圖像處理技術(shù)是20世紀(jì)80年代后期，隨著軟件技術(shù)專業(yè)的不斷發(fā)展而得以運(yùn)用，這項(xiàng)技術(shù)是結(jié)合藝術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的一門綜合技術(shù)，就是利用計(jì)算機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影攝像機(jī)以及其他有關(guān)數(shù)字技術(shù)設(shè)備，對(duì)圖形圖像進(jìn)行重新計(jì)算與處理等，讓現(xiàn)代數(shù)碼圖形圖像質(zhì)量更為清晰的一種新興技術(shù)。它的主要原理是用圖像采集卡和攝像機(jī)將外界圖像轉(zhuǎn)換為以紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三個(gè)原始灰度值表現(xiàn)的數(shù)字圖像，而后使用計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件對(duì)其進(jìn)行剖析、加工、解決和輸出.

數(shù)碼圖像技術(shù)跟傳統(tǒng)的模擬圖像處理技術(shù)不同的是，原始圖形圖像在數(shù)字化的過(guò)程中可以很精確地表現(xiàn)出原始圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，來(lái)保存、還原原始圖形圖像質(zhì)量。計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)在傳輸、存儲(chǔ)、再?gòu)?fù)制過(guò)程中都不會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量發(fā)生變化，因此，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)處理之后的圖像，它的再現(xiàn)性效果會(huì)表現(xiàn)良好。

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)更新與發(fā)展，數(shù)碼圖形圖像技術(shù)的革新，在運(yùn)用數(shù)碼圖形圖像處理技術(shù)的同時(shí)，可以將一幅模擬的圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換為二維數(shù)組，加上處理圖像數(shù)字化的設(shè)施許可，可以任意改變二維數(shù)組的大小，運(yùn)用現(xiàn)代掃描儀改變每個(gè)像素的灰度等級(jí)，將其量化為16位甚至更高，來(lái)滿足圖形圖像數(shù)字化精度的運(yùn)用需求。

在我們生活當(dāng)中，有很多來(lái)自我們身邊的信息源圖形圖像，這些圖形既可以是可見(jiàn)光圖像，也可以是不可見(jiàn)的波譜圖像（例如X射線圖像、射線圖像等）。那么從這些不同圖形圖像反映的客觀實(shí)體尺度看，有些是小得只有電子顯微鏡才可以觀測(cè)到，有些又大得如航空照片，遠(yuǎn)如天文望遠(yuǎn)鏡等。這些來(lái)自不同信息源的圖像都可以用計(jì)算機(jī)數(shù)碼圖像技術(shù)來(lái)處理，如把它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼形式后，再用二維數(shù)組表示的灰度圖像來(lái)合成。這種技術(shù)適用于不同信息來(lái)源的圖像，并且該技術(shù)對(duì)它們的處理方法也是不同的。

數(shù)碼圖像技術(shù)在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域運(yùn)用十分廣泛，如農(nóng)業(yè)與工業(yè)、軟件技術(shù)、信息工程技術(shù)、傳媒藝術(shù)等，雖然與數(shù)碼圖像處理技術(shù)的原理是相同的，但是由于不同領(lǐng)域的各自特點(diǎn)，數(shù)碼圖像技術(shù)處理的運(yùn)用擁有不同的功能與特點(diǎn)，如現(xiàn)在的 LED顯示屏、電視、視頻等，很多都是通過(guò)數(shù)碼圖像技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。比如說(shuō)拍攝電視劇，再經(jīng)過(guò)后期剪輯、后期包裝與影視特效，片頭制作等，最后才能呈現(xiàn)出我們所看到的精彩、炫美的畫面。數(shù)碼圖像技術(shù)在這個(gè)領(lǐng)域不但可以保存圖形圖像的真實(shí)，也可以經(jīng)過(guò)包裝與特效制作出驚人的效果。

三、數(shù)碼圖像技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（一）對(duì)一些文物書畫、老照片及經(jīng)典年代電影的修補(bǔ)與修復(fù)

目前，很多老舊照片以及一些書畫等文物因?yàn)槟甏凭?，在收納和保存的過(guò)程中多少會(huì)發(fā)生一些變質(zhì)和損壞，人們就需要修補(bǔ)，但是對(duì)這些變質(zhì)以及損壞的原始照片或文物的修復(fù)不僅需要精細(xì)的人工操作，而且還冒著一定的風(fēng)險(xiǎn)，在修復(fù)過(guò)程中，一旦哪一步操作不當(dāng)將會(huì)進(jìn)一步加重對(duì)原始照片或文物損壞的程度，還很有可能造成嚴(yán)重的后果。因此，就需要我們使用數(shù)碼設(shè)備掃描這些舊照片以及書畫等文物為數(shù)碼電子圖像，然后運(yùn)用數(shù)碼修復(fù)技術(shù)去自動(dòng)恢復(fù)數(shù)碼本身圖像，這種方法既不會(huì)對(duì)原始圖片造成損壞，又可以達(dá)到精美的修復(fù)成果。

（二）移除圖像中遮擋文字

我們?cè)谏钪?，?jīng)常喜歡將圖形圖像與文字搭配，在圖形圖像旁邊添加文字進(jìn)行一些說(shuō)明，比如廣告詞、旁白、標(biāo)題等，當(dāng)我們欣賞文字的背景圖像時(shí)，有些文字的說(shuō)明直接表現(xiàn)了圖形圖像表達(dá)的意境與含義，會(huì)影響我們欣賞圖像。這時(shí)我們需要使用數(shù)字圖像修補(bǔ)技術(shù)去掉或者移除圖像搭配的文字，使圖像背景恢復(fù)本來(lái)的面貌。

（三）影視特效制作

在數(shù)字?jǐn)z影攝像、影視廣告宣傳以及影視后期特效等方面，數(shù)碼圖像技術(shù)在這個(gè)領(lǐng)域起著舉足輕重的作用，如我們看到電影電視劇那些精彩的視覺(jué)效果，就是運(yùn)用數(shù)碼圖像技術(shù)對(duì)圖形圖像中的一些元素進(jìn)行暗藏、移除、修飾等，從而制作一些驚人的視覺(jué)效果。

（四）增加數(shù)字

數(shù)字增加的目的是什么？它由原始圖像重新生出具有分辨率更高的圖像，它在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用率極高，當(dāng)我們?cè)谟^看或者放大圖形圖像的時(shí)候，從圖形圖像的質(zhì)量來(lái)看，就會(huì)失真。遇到這種情況時(shí)，運(yùn)用數(shù)碼圖像技術(shù)不僅能夠保持圖形圖像的清晰度，而且能去掉圖像邊緣的馬賽克，提高圖像本身的質(zhì)量。

（五）圖像編碼

圖像編碼又名圖像緊縮，它的定義是指在保存圖形圖像原有的質(zhì)量的前提下對(duì)圖形圖像信號(hào)進(jìn)行高效的編碼和壓縮，不僅縮小了圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量，也便于圖像的存儲(chǔ)和傳輸。在圖形圖像編碼過(guò)程中，有些圖像數(shù)據(jù)將會(huì)被省略，當(dāng)人們希望獲取完整的原始圖像時(shí)，就需要對(duì)編碼后的圖像進(jìn)行解壓，即恢復(fù)省略掉的圖像數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)碼圖像技術(shù)可以還原圖像的真實(shí)性，通過(guò)它的修補(bǔ)技術(shù)填充省略掉的圖像信息，進(jìn)而獲取完整的圖形圖像。

TP391.4

A

1674-8883（2016）16-0021-01

課題項(xiàng)目：本論文為重慶市職業(yè)教育學(xué)會(huì)課題“基于工作過(guò)程的高職軟件技術(shù)專業(yè)課程改革與實(shí)踐教學(xué)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2015-ZJXH-13224）階段成果之一