基于對(duì)象的數(shù)字圖像處理軟件設(shè)計(jì)

吳自偉

(四川九洲投資控股集團(tuán)有限公司,四川 綿陽(yáng) 621000)

1 數(shù)字圖像處理軟件類型

1.1 LabVIEW+Matlab

面向?qū)ο蟮臄?shù)字圖像處理軟件設(shè)計(jì)工作,需要結(jié)合數(shù)字處理要點(diǎn)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行分析,從而更好地發(fā)揮軟件效能。數(shù)字圖像處理軟件應(yīng)用類別多樣,主要包括LabVIEW+Matlab 和VC++系列兩種類別。事實(shí)上,任何一次圖像處理工作,都離不開(kāi)相應(yīng)的數(shù)字圖像處理軟件,采用LabVIEW+Matlab 軟件能夠有效應(yīng)用MATLAB 算法、實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)調(diào)用,無(wú)論是數(shù)據(jù)采集,還是數(shù)據(jù)處理,效率都能更夠相應(yīng)提高?，F(xiàn)階段,在國(guó)外市場(chǎng)中,通過(guò)應(yīng)用LabVIEW+Matlab 軟件的方式,在技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)創(chuàng)新方面都發(fā)展較好,市場(chǎng)份額占比較高。然而在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),LabVIEW+Matlab 軟件還有很大的進(jìn)步發(fā)展空間,需要不斷加強(qiáng)技術(shù)研究。需要注意的是,應(yīng)用LabVIEW+Matlab 軟件能夠保障許多攝像機(jī)的共同作業(yè),從而切實(shí)提升圖像處理效能。此外,還可以將LabVIEW+Matlab 與MATLAB 相結(jié)合,從而進(jìn)一步優(yōu)化軟件功能。

1.2 VC++系列

VC++系列本身也是一種應(yīng)用較為廣泛的數(shù)字圖像處理軟件,現(xiàn)階段更多應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中。采用VC++系列進(jìn)行圖像處理的效率較高,本身帶有開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù),海量數(shù)據(jù)信息能夠更好地保障VC++系列軟件發(fā)揮自身效用,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有份額較高。與此同時(shí),基于VC++系列,衍生形成的Open CV 軟件、Open GL 軟件自身應(yīng)用效能較好,能夠憑借編寫C 代碼,促使整個(gè)圖像軟件自身執(zhí)行速度不斷上升[1]。然而需要注意的是,也正是由于VC++系列軟件本身應(yīng)用較為復(fù)雜,具體操作難度高、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng),對(duì)于工作人員提出了較高的應(yīng)用要求,一旦軟件出現(xiàn)任何技術(shù)問(wèn)題,后續(xù)維護(hù)操作也較為困難。

2 數(shù)字圖像處理軟件設(shè)計(jì)方法

2.1 面對(duì)對(duì)象技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)階段,數(shù)字圖像識(shí)別算法不斷優(yōu)化、數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用更加廣泛,對(duì)于數(shù)字圖像處理軟件功能要求也在相應(yīng)提高。在此情況下,通過(guò)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),搭建更加良好的運(yùn)行環(huán)境,能夠更好地適應(yīng)結(jié)構(gòu)需求和功能要求,促使基于對(duì)象的數(shù)字圖像處理軟件能夠發(fā)揮效能。軟件設(shè)計(jì)人員也應(yīng)當(dāng)結(jié)合技術(shù)應(yīng)用要求,對(duì)數(shù)字圖像處理軟件的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和功能設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開(kāi)全面分析,從而更好地面向?qū)ο蠹夹g(shù),切實(shí)提升軟件處理效能。

當(dāng)對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)整時(shí),無(wú)論程序怎么編程、修整,都有可能由于細(xì)節(jié)問(wèn)題,造成軟件運(yùn)行出現(xiàn)不適配系統(tǒng)等問(wèn)題。而如果不能及時(shí)修正軟件在開(kāi)發(fā)階段遺留的問(wèn)題,則很有可能激發(fā)更多新問(wèn)題,從而影響后續(xù)軟件操作。面向?qū)ο蟮臄?shù)字圖像處理軟件本身就是以現(xiàn)實(shí)世界為基礎(chǔ),將軟件功能合理劃分給不同對(duì)象,從而當(dāng)對(duì)軟件屬性、服務(wù)進(jìn)行修改和調(diào)整時(shí),就能夠完成軟件修改工作,還能夠在一定程度上減輕修改難度,更好地發(fā)揮數(shù)字圖像處理軟件自身應(yīng)用效能。

2.2 原始圖像類設(shè)計(jì)

如果在軟件設(shè)計(jì)中含有成熟算法,能夠?qū)⑵湟煌系剿惴悗?kù)中。對(duì)于面向?qū)ο蠹夹g(shù),可以直接根據(jù)類結(jié)構(gòu)層次組織,直接將用戶界面劃分到用戶模塊中,從而切實(shí)擺脫對(duì)于平臺(tái)的依賴性,有效發(fā)揮算法效用,更能夠進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字算法處理軟件的應(yīng)用和研究。通過(guò)對(duì)原始圖像展開(kāi)設(shè)計(jì)工作,能夠直接表示基本數(shù)據(jù)。

通常而言,可以直接將軟件系統(tǒng)劃分為兩個(gè)模塊,第一個(gè)模塊即為用戶模塊,第二個(gè)模塊即為數(shù)字圖像處理算法模塊。通過(guò)應(yīng)用面向?qū)ο筇幚砑夹g(shù),需要明確怎樣才能夠促使圖像數(shù)據(jù)運(yùn)用類的方式進(jìn)行表現(xiàn)。需要明確的是,圖像格式類別多樣,而應(yīng)用不同類型的圖像,實(shí)際格式也會(huì)存在差異。在此情況下,為了切實(shí)提升軟件處理效能,則需要就軟件自身的圖片兼容性展開(kāi)分析,設(shè)計(jì)人員就圖片進(jìn)行定義,并能夠按照不同圖片的格式要求和屬性特點(diǎn)進(jìn)行抽象分類,并基于普通圖像概念內(nèi)容使其能夠表現(xiàn)出來(lái)。需要注意的是,為了切實(shí)提升數(shù)字圖像處理效果,需要將派生類圖像一同應(yīng)用于數(shù)字圖像處理軟件中,并能夠按照?qǐng)D像類別格式進(jìn)行分類數(shù)據(jù)顯示。而設(shè)計(jì)派生系統(tǒng)圖像時(shí),還需要定義函數(shù)。

而設(shè)計(jì)人員同時(shí)需要就圖片格式完成整合工作,并完成分層處理、基類 IMG 派生類圖片仿照,這也對(duì)圖片自身的拓展性提出了更高的設(shè)計(jì)要求。

如果處理圖片本身格式屬于全新格式,則應(yīng)當(dāng)就圖片進(jìn)行有效函數(shù)定義。有效函數(shù)定義同時(shí)也是繼承基類屬性、繼承基類行為,進(jìn)而促有效發(fā)揮派生類圖像自身效用。

在數(shù)字圖像處理過(guò)程中將會(huì)應(yīng)用到系統(tǒng)算法,為了切實(shí)提升應(yīng)用效能,促使計(jì)算更加準(zhǔn)確,則應(yīng)當(dāng)在算法應(yīng)用前,明確基類IMG 對(duì)象,并能夠輸入進(jìn)行圖像處理的類別屬性,采用動(dòng)態(tài)化處理的方式完成各種數(shù)字圖像的顯示作業(yè)。之后,則可以運(yùn)用 IMG 圖像,從而用來(lái)取代 IMGxxx 對(duì)象,并將其作為圖像參數(shù)。

基于對(duì)象的數(shù)字圖像處理軟件相比于一般的數(shù)字圖像處理軟件應(yīng)用效能較好,有著較為廣闊的發(fā)展前景,應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)新算法的研究,從而切實(shí)優(yōu)化軟件性能、圖像處理效率和效果。而當(dāng)技術(shù)人員進(jìn)行算法優(yōu)化時(shí),需要設(shè)計(jì)人員合理應(yīng)用抽象類虛函數(shù),并能夠?qū)⒂?jì)算模型應(yīng)用到數(shù)字圖像處理軟件中。此外,還可以靈活調(diào)整算法程序,促使其能夠更好地應(yīng)用于圖像處理,切實(shí)提升圖像處理效果。

2.3 圖像處理類設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展下,應(yīng)用面向?qū)ο蟮臄?shù)字圖像處理軟件已經(jīng)逐漸變成圖像處理的主要研究方向。當(dāng)對(duì)數(shù)字圖像處理軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),需要充分考量圖像處理,一般來(lái)講,現(xiàn)階段主要選擇 PIMG 抽象基類、IMG 含有關(guān)聯(lián)關(guān)系的基類進(jìn)行標(biāo)識(shí),并可以通過(guò)應(yīng)用IMG 類句柄完成屬性定義,表示圖形處理效用。通過(guò)IMG 類句柄可以完成 PIMG 構(gòu)造函數(shù),在此情況下,直接透過(guò)此顯示 PIMG 類派生圖像。技術(shù)人員通過(guò)圖像處理,能夠更加高效地獲取數(shù)據(jù)結(jié)果、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)果[2]。

需要注意的是,數(shù)字圖像處理算法自身內(nèi)容復(fù)雜多樣,在此情況下,需要工作人員結(jié)合實(shí)際情況將抽象類納入到中間類。其中較為常見(jiàn)的則為 BASIC 類、SPECIAL 類。技術(shù)人眼可以直接應(yīng)用派生類完成圖像處理流程優(yōu)化,并能夠?qū)D像處理對(duì)象直接納入到實(shí)例化處理過(guò)程中,切實(shí)提升數(shù)字圖像處理效果。具體而言,數(shù)字圖像處理主要包括以下流程:第一,技術(shù)人員先按照軟件性能要求處理BASIC 類圖像、派生類圖像,收集圖像像素點(diǎn),并能夠基于直線防線,完成圖像灰度分布、圖像處理,從而有效改善準(zhǔn)備處理圖像的形狀和大小,旋轉(zhuǎn)圖像自身方向,還能夠切實(shí)改善圖像處理效果。第二,當(dāng)技術(shù)人員對(duì)SPACE 類圖像、SPACE類圖像派生類圖像進(jìn)行設(shè)計(jì)處理時(shí),則主要包括增強(qiáng)邊緣等具體功能。第三,對(duì)于SPECIAL 類圖像、SPECIAL 類圖像派生類圖像,主要包括圖像壓縮、處理紋理等功能,技術(shù)人員也可以直接對(duì)圖像完成精細(xì)化處理,起到較好的圖像處理效果。第四,對(duì)于TRANSFORMS 類圖像、TRANSFORMS 類圖像的派生類圖像進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),則主要包括小波變換、KL 變換等功能,為了切實(shí)提升數(shù)字圖像處理軟件應(yīng)用效能、優(yōu)化算法應(yīng)用,可以直接將類納入系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)。

2.4 用戶界面設(shè)計(jì)

當(dāng)設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)數(shù)字圖像處理軟件時(shí),為了切實(shí)提升軟件性能、優(yōu)化用戶體驗(yàn),在對(duì)數(shù)字圖像處理軟件進(jìn)行用戶界面設(shè)計(jì)時(shí),則需要結(jié)合成員函數(shù)、圖像處理結(jié)果,擺脫外部依賴,展開(kāi)類庫(kù)隱藏工作。具體來(lái)講,對(duì)于用戶界面設(shè)計(jì)工作,通過(guò)應(yīng)用Visual C++,不僅操作簡(jiǎn)單,而且還可以優(yōu)化界面處理效果,圖像變得更加清晰,而且方便處理,圖像處理更快速。多文檔多視圖方式,本身無(wú)論是在原始圖像數(shù)據(jù)處理,還是在觀察環(huán)節(jié)都十分簡(jiǎn)單,工作人員可以直接就圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而明確算法應(yīng)用效能[3]。與此同時(shí),通過(guò)公共外部接口的效能,能夠更加高效地解決和處理各種問(wèn)題,提升圖像數(shù)字處理軟件應(yīng)用效果。

整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程十分復(fù)雜,無(wú)論是軟件用戶,還是軟件開(kāi)發(fā)人員對(duì)其具體功能都提出了較多要求,需要反復(fù)對(duì)軟件功能進(jìn)行更改。事實(shí)上,每進(jìn)行一次軟件修改,都將會(huì)造成開(kāi)發(fā)成本增大、開(kāi)發(fā)效率變低。而通過(guò)面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用,能夠有效應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題,簡(jiǎn)化算法,促使軟件算法和系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境本身處于相對(duì)獨(dú)立的情況,并構(gòu)建相應(yīng)的算法類庫(kù),切實(shí)提升軟件應(yīng)用時(shí)間,實(shí)現(xiàn)更加高效的軟件功能修改。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)面向?qū)ο蠹夹g(shù),能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化處理算法、構(gòu)建算法類庫(kù),提升軟件使用壽命和應(yīng)用效能,在具體設(shè)計(jì)時(shí),也需要結(jié)合軟件性能要求展開(kāi)設(shè)計(jì)工作,從而進(jìn)一步節(jié)省維修成本、提升運(yùn)行效率,提升數(shù)字圖像處理軟件拓展性。