計(jì)算機(jī)應(yīng)用于圖像處理的相關(guān)技術(shù)研究

沈研 寧波市鄞州職業(yè)教育中心學(xué)校

1.計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的相關(guān)概念

圖像處理技術(shù)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一種表現(xiàn)形式，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)是指借助計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理，它與工業(yè)生產(chǎn)、智能監(jiān)控、工程測(cè)繪等多個(gè)領(lǐng)域有所交叉，常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、遙感圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)藝術(shù)和動(dòng)畫設(shè)計(jì)、國(guó)家地形地貌和自然資源圖勘察，處理對(duì)象主要有數(shù)字圖像，數(shù)字圖像的分析與理解，數(shù)字化采集等。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)具有高清晰度、高精準(zhǔn)度、高靈活性，對(duì)數(shù)據(jù)或圖像的處理結(jié)果以可視化的圖像呈現(xiàn)，或通過(guò)數(shù)值圖像進(jìn)行表達(dá)。傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)有很多局限性，花費(fèi)較高的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本，得到圖像處理結(jié)果還不太精確，但計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)處理大量的數(shù)據(jù)圖像，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在多個(gè)行業(yè)應(yīng)用，能將模擬圖像轉(zhuǎn)換為二維數(shù)組圖像，改變傳統(tǒng)圖像處理模式，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖像處理技術(shù)有效結(jié)合，使圖像處理更加智能化和便捷化。

計(jì)算機(jī)圖像處理的主要內(nèi)容是數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和多媒體。計(jì)算機(jī)是一種數(shù)字化處理設(shè)備，對(duì)圖像的處理主要指的是數(shù)據(jù)圖像處理，運(yùn)用計(jì)算機(jī)相應(yīng)編程語(yǔ)言如Matlab、C對(duì)圖像進(jìn)行壓縮處理、分割處理等。VR、CV的發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)圖像處理，3D電影給人們帶來(lái)視覺(jué)上的享受與沖擊，CT推進(jìn)醫(yī)療行業(yè)前進(jìn)一大步，人們利用計(jì)算機(jī)采集到的圖像，結(jié)合計(jì)算機(jī)強(qiáng)處理技術(shù)，廣泛應(yīng)用于人類各個(gè)方面，完成人類不能完成的任務(wù)，改變?nèi)藗兊纳罾砟詈头绞健?/p>

2.計(jì)算機(jī)圖像處理的相關(guān)技術(shù)

2.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)簡(jiǎn)稱CAD-CAM，這一技術(shù)在人類生活運(yùn)用較為廣泛，這種技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與制造工程技術(shù)兩者整合，互相滲透而形成的，因?qū)W科交叉，所以知識(shí)較為密集。目前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用于工程建筑設(shè)計(jì)、飛行器外形設(shè)計(jì)、汽車外形設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，其中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是飛行器制造和設(shè)計(jì)的原動(dòng)力，利用電子計(jì)算機(jī)，圖像顯示工作站，數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)綜合設(shè)備對(duì)飛行器進(jìn)行研發(fā)，加快研發(fā)速度，提高飛行器性能。CAD廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)，在二維模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面三者的互相轉(zhuǎn)換，還能建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三維空間的轉(zhuǎn)換，使建筑圖紙更具立體效果，便于施工的進(jìn)行，同時(shí)還能解決施工圖紙精確度不高這類問(wèn)題，減小施工誤差。

2.2 遙感圖像處理技術(shù)

遙感圖像處理是對(duì)遙感圖像進(jìn)行糾正，圖像修飾，圖形切換，投影變換，圖像分類等一系列操作，以達(dá)到預(yù)期目的的一種技術(shù)。遙感圖像技術(shù)大致可以分為兩類：一是利用光學(xué)等方法對(duì)遙感圖像如照片進(jìn)行處理，稱為光學(xué)處理；二是利用計(jì)算機(jī)對(duì)遙感圖像進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的。目前計(jì)算機(jī)圖像處理中的遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空和衛(wèi)星遙感兩個(gè)領(lǐng)域，遙感圖像處理技術(shù)的應(yīng)用能夠從拍攝采集中圖像提前重要信息，能夠推進(jìn)快速成圖與信息提前自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。遙感圖像處理技術(shù)采集衛(wèi)星相關(guān)資料，提取重要圖像信息，為衛(wèi)星研制提供資料。此外，遙感圖像處理技術(shù)可以將拍攝的氣象圖片傳給氣象部門，可以幫助氣象局進(jìn)行天氣預(yù)測(cè)，還可以將上空實(shí)時(shí)圖像傳輸給軍事部門，傳輸高質(zhì)量的圖像，幫助軍事部門了解國(guó)土上空領(lǐng)域安全情況。

2.3 計(jì)算機(jī)技術(shù)和動(dòng)畫設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展也帶動(dòng)了其它行業(yè)的進(jìn)步，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)是典型例子。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)又稱為計(jì)算機(jī)繪圖，是通過(guò)計(jì)算機(jī)制作動(dòng)畫的一種技術(shù)，動(dòng)畫設(shè)計(jì)對(duì)圖像處理技術(shù)有較高的要求，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備規(guī)格要求也較高，進(jìn)而帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)和動(dòng)畫設(shè)計(jì)藝術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)與動(dòng)畫設(shè)計(jì)涉及的軟件較多，常見(jiàn)的二維平面程序有Photoshop、Paintshop、Corel-Draw，還有三維的3D MAX、Maya，這些常用來(lái)建筑模型。其中Photoshop在生活中得到廣泛應(yīng)用，Photoshop簡(jiǎn)稱PS，主要處理以像素構(gòu)成的數(shù)字圖像，借助繪圖工具，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的辦公管理，在動(dòng)畫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是對(duì)圖像進(jìn)行修改和編輯，這個(gè)軟件可以對(duì)圖像進(jìn)行多種操作，如圖像合成、圖像放大、縮小、透視、修飾圖像損壞、圖像特效創(chuàng)造等。

2.4 國(guó)家地形地貌和自然資源圖勘察

我國(guó)地形地貌較為復(fù)雜，自然資源豐富，但分布范圍較廣，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)國(guó)家地形地貌和自然資源勘察具有重要意義。國(guó)土資源的基本信息影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的總體運(yùn)行，利用計(jì)算機(jī)圖像處理對(duì)國(guó)土地形地貌進(jìn)行繪制，形成三維立體圖，便于科學(xué)規(guī)范的管理和使用自然資源。目前我國(guó)應(yīng)用多種技術(shù)對(duì)土地資源、森林資源、海洋資源、礦產(chǎn)資源進(jìn)行圖像采集，如利用陸地衛(wèi)星進(jìn)行石油開(kāi)采與勘測(cè)，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)石油所在的地理位置進(jìn)行分析，先判斷石油出油量的大小，再確定石油開(kāi)采的最佳位置。

3.結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)作為一門新興技術(shù)，具有很多優(yōu)勢(shì)，滲透人類生活的各個(gè)方面，不僅帶動(dòng)多個(gè)行業(yè)共同發(fā)展的同時(shí)，還給人們帶上視覺(jué)享受和視覺(jué)沖擊。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)包含內(nèi)容較廣，人們對(duì)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的創(chuàng)新，使其在多變的外部環(huán)境，促進(jìn)自身行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。