計算機技術在圖形圖像處理中的應用與關鍵技術

張婧

（五家渠職業(yè)技術學校 新疆維吾爾自治區(qū)五家渠市 831300）

1 引言

我們所熟知的計算機技術通常是應用于數(shù)字圖形以及數(shù)字圖像的處理加工，以達到更快、更加準確的進行處理的效果，從而進一步的實現(xiàn)準確程度的提升，尤其是近些年，計算機技術得到了迅速的發(fā)展，并在一定程度上不斷地推動著其他領域的技術的進步，并與之進行有機融合實現(xiàn)技術的完善與改革。而隨著近些年人們對于圖形圖像的質量水平的要求不斷地提升，使得圖形圖像處理的技術越來越受到人們的重視，而計算機技術在圖形圖像處理中的技術應用則推動著圖形圖像技術的進一步的發(fā)展與創(chuàng)新，通過利用計算機技術可以更好的對圖形圖像進行更加合理的設計與處理，實現(xiàn)對圖形圖像的調整與美化?，F(xiàn)階段應用于圖形圖像中的計算機技術以及應用的技術軟件，例如CAD 軟件、CAE 軟件等已經(jīng)在我國取得防范的應用，但我們在不斷地應用圖形圖像技術的同時，也需要不斷地了解計算計技術在其中的應用特征以及關鍵技術，只有這樣才能從中吸取經(jīng)驗，從而更好的實現(xiàn)計算機技術在圖形圖像應用中的改進與完善，實現(xiàn)技術的進一步升級。

2 計算機圖形圖像處理技術的特征分析

2.1 重現(xiàn)性

計算機技術在圖形圖像處理中的重要技術特征就是具有重現(xiàn)性。當我們在運用計算機技術對特定的圖形圖像進行處理加工時比如進行復制或者存儲等操作行為時，計算機技術并不會影響到圖形圖像的整體的質量，能夠很好的將圖形圖像原樣的進行重現(xiàn)，這種圖形圖像的重現(xiàn)性是以前的技術所不能實現(xiàn)的，只有依靠計算機技術的先進性特點才能夠使圖形圖像的技術處理實現(xiàn)最優(yōu)化。

2.2 適用性

計算機技術在圖形圖像處理中的另一技術特征就是具有適用性，因為在實際應用計算機圖形圖像技術時，往往會遇到圖像來源比較復雜的情況出現(xiàn)，既出現(xiàn)可見光圖像也會有不可見的光譜圖像的出現(xiàn)，而且實際遇到的圖像尺寸也會大小不一，有的需要用電子顯微鏡觀看而有的則大的如航空圖像一般，但運用計算機技術的圖形圖像處理軟件都可以對其進行分析與處理，所以適用性是計算機圖形 圖像處理中重要特征。

2.3 靈活性

在正常情況下，計算機技術在圖形圖像處理中的應用環(huán)節(jié)與結果不會因為其他因素的限制，只要能夠用邏輯內容和數(shù)字公式表達出來的內容，都可以運用計

3 計算機技術在圖形圖像處理中的應用

當我們在使用計算機技術進行對圖形圖像的處理時我們所熟知的基本原理就是在對圖形圖像進行預處理時主要是利用光學知識進行處理，之后在利用計算機數(shù)字技術對圖形圖像進行加固處理，從而得到我們需要的圖形圖像。并且，依靠這兩種技術手段可以在很大程度上使圖形圖像的處理效果更加精準化與合理化。計算機技術應用到圖形圖像處理中的技術原理主要指的是使照片上面或者圖紙上面的圖像轉換為可以通過計算機技術識別的圖像信息，并且可以有效的存儲在計算機中，繼而進行對信息的處理加工，得到想要的圖形圖像。還有就是在對具有圖像數(shù)字化的問題時，還需要對采樣和量化以及編碼進行處理分析，采樣是對圖形圖像中的數(shù)量點有效采集，關系著圖像分辨率的高低，而且在進行不斷的采樣過程中，隨著采集數(shù)量的增加圖形圖像的精準度也會不斷地提升，從而使空間內存進一步擴大。而量化是對采集后的數(shù)據(jù)進行處理分析，以達到使圖像的顏色數(shù)量加以控制的效果。為了使處理過后的圖形圖像跟更好的應用到日常生活中。需要在一定程度上壓縮圖像，將圖像內存降低進而實現(xiàn)對圖形圖像的保存。在應用計算機技術的過程中，需要對圖像的顏色和灰度值進行圖像的分類，可以分為二值圖像、真色彩RGB 圖像、索引圖像和灰度圖像。灰度圖像的灰度值概率為P(Zk)=nk MN，M 和NN 是圖像像素點橫縱的數(shù)量，nk 為灰度級的數(shù)量，同時還有平均灰度，L 則是灰度級總數(shù)，公式為M=∑L-1k=0ZkP(Zk)。

4 計算機圖形圖像處理中的關鍵技術

計算機技術在圖形圖像處理中關鍵技術主要包括CAD 技術和數(shù)字化技術，下面對這兩種技術進行分析與介紹。

4.1 CAD技術

CAD 技術主要是計算機技術在圖形圖像應用中而研發(fā)出來的一種技術軟件，并主要依存于圖形圖像處理設備而進行實際的工作，而且CAD 技術在現(xiàn)在許多的企業(yè)中都得到了有效的應用，他們在進行產品設計的時候，CAD 技術是不可或缺的一項技術，因為科學合理的使用CAD 技術能夠為企業(yè)在設計產品時方便快捷的存儲產品設計過程中的關鍵信息，從而使企業(yè)的設計流程更加的順暢，設計結果更加的完善。同時，計算機圖像在使用CAD 技術時，需要根據(jù)不同的設計圖紙選擇不同的設計方式，并通過合理的測算選用最佳的方案進行設計。CAD 技術可以很好的圖形圖像的信息以及相關的文字信息，并進行相應的檢索，從而實現(xiàn)對圖形圖像以及信息文字的編輯處理。而且CAD 技術能夠在各行各業(yè)中得到廣泛的應用，還因為CAD 技術中包含著交互技術與曲面造型技術。CAD 技術中的交互技術是通過利用圖形圖像的輸出從而在設備中體現(xiàn)出來，使已經(jīng)構建好的坐標系可以進行有效的圖形轉換與透視以及在最大程度上實現(xiàn)圖形圖像的平移，從而使圖形圖像的有效轉變這一目標更加具體化。同時計算機技術在圖形圖像處理中的CAD 技術的另一項衍生技術就是CAM 技術，它通過對計算機技術的復制制圖，實現(xiàn)對CAD 的互補，這幾項技術都在一定程度上實現(xiàn)了工作效率的提升以及設計周期的縮短。

4.2 數(shù)字化技術

計算機技術在圖形圖像應用中的關鍵技術之一就是數(shù)字化技術的應用，而數(shù)字化技術又分為形態(tài)數(shù)學技術和立體數(shù)學技術，這兩項技術是計算機技術對圖形圖像處理的基礎性技術，所以在進行對相關的圖形圖像的技術處理時，需要對相關的圖形圖像進行數(shù)字化處理，使這些經(jīng)過處理的圖形圖像轉變?yōu)槟軌虮挥嬎銠C識別的格式。在此之前還需要對數(shù)據(jù)進行采樣，完成采樣之后，在進行對圖像的水平或者垂直分割，進而得到能夠被具體量化的圖形數(shù)據(jù)，并對這些量化后的圖像數(shù)據(jù)進編碼的壓縮。而且在計算機對圖形圖像數(shù)據(jù)進行存儲時，必須進行編碼的壓縮，這種編碼的壓縮在現(xiàn)實中的具體應用非常廣泛，具體包括變換編碼、波點變換編碼壓縮以及預測編碼等。在計算機技術在圖形圖像技術的應用中，數(shù)字化技術需要的技術要求較多，而數(shù)字編碼與壓縮則是計算機圖形圖像處理的關鍵性的環(huán)節(jié)。

5 計算機圖形圖像處理技術的應用

5.1 人臉識別技術的應用

計算機技術圖形圖像處理中最為熟知的技術應用就是我們已經(jīng)應用的人臉識別技術，人臉識別技術是一項比較具有現(xiàn)代化特征的新型技術，現(xiàn)在比較廣泛應用于對于人員的識別以及人員的考勤檢查，還有就是各種人臉解鎖的軟件和應用?，F(xiàn)階段人臉識別技術主要是在具有較高清晰度的彩色攝像頭中進行應用，對人臉進行識別與拍照從而獲取個人的信息數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳到固定的分析軟件中。在人臉識別技術中需要運用特殊的人臉分析算法，對人臉的3D 信息區(qū)域進行系統(tǒng)的識別，使信息識別系統(tǒng)能夠從人臉中提取到能夠作為身份信息識別的信息，比如，識別區(qū)域的眼睛、鼻子、耳朵、嘴巴等，通過對這些信息進行信息的分析、上傳，并與數(shù)據(jù)庫中的個人身份信息進行區(qū)分與認證，從而達到對人員的身份確認。在最開始運用人臉識別技術的時候，軟件系統(tǒng)只能夠識別靜態(tài)的圖像特征來進行信息的分析與比對，在人員識別上存在許多的不足。隨著技術的不斷推進，計算機技術在圖形圖像的應用中已經(jīng)得到了顯著的改善，人臉識別系統(tǒng)也由原來的只能檢測靜態(tài)圖像上升到現(xiàn)在的能夠檢測動態(tài)圖像，比較先進的技術引入了活體檢測分析技術，但在具體的使用過程中仍然存在著一些需要改進的地方，因為現(xiàn)在對于人臉識別系統(tǒng)的具體使用中，對于技術的檢測模式和信息的處理還存在著些許的不足，需要不斷地完善處理算法與硬件。

5.2 在工業(yè)制造中的應用

計算機技術在圖形圖像處理中的具體應用主要表現(xiàn)在工業(yè)制造的應用中，這種應用具體表現(xiàn)為幾種情況，首先計算機圖形圖像的CAD 技術能夠通過構建三維立體化模型為施工的真實場景進行還原，并通過光照模型在不同材質下的光源效果，為整個的工程設計方案提供可靠的依據(jù)，而且通過CAD 技術制造出設計模型后，還可以通過在模型上進行貼圖等方式得到最為直觀的工業(yè)施工設計模型。而計算機圖形圖像技術的另一方面應用就是在對飛機、輪船等的外形設計中，通過CAD 制圖也可以為其實現(xiàn)更好的模型設計，從而達到更好的設計體驗。而在印刷電路時，CAM 技術在其中發(fā)揮著巨大的作用，CAM 技術通過對信息數(shù)據(jù)的分類與重組，構建出三維模型，使印刷電路的圖形圖像更加的直觀清晰。

5.3 可視化計算的應用

隨著信息化時代的到來，在信息化背景下的技術都得到飛速的發(fā)展，而可視化計算在信息時代發(fā)揮著不可替代的作用，但隨著信息數(shù)據(jù)量的不斷地增加，對于計算機的信息處理技術與信息處理能力都提出了更高的要求，可視化計算已經(jīng)不能適應龐大的數(shù)據(jù)信息的增加。而計算機圖形圖像技術則很好的解決了這一問題，可以通過計算機圖形圖像處理技術，可以實現(xiàn)在較短的時間內將需要處理的信息數(shù)據(jù)進行檢索和分析，并借助計算機圖形圖像處理技術建造的模型，快速的找到眾多數(shù)據(jù)中需要進行分析處理的數(shù)據(jù)，為可視化計算提供了充足的保障。而且計算機圖形圖像處理技術可以為可視化計算提供一個能夠直觀化的數(shù)據(jù)模型，將一些比較不容易分析處理的數(shù)據(jù)進行整理，從而使可視化計算更為便捷。

5.4 動畫設計中的應用

計算機圖形圖像處理技術的另一具體應用就是在動畫設計領域的應用，在我國動畫設計已經(jīng)成為國家主推的方向，在各個方面都在支持與鼓勵動畫設計的發(fā)展。而計算機圖形圖像處理技術在動畫設計中具有舉足輕重的作用，因為隨著對動畫設計要求的提升，傳統(tǒng)的二維技術已經(jīng)不能夠，滿足現(xiàn)代動畫設計的需要，而計算機圖形圖像處理技術以其先進的技術性為動畫設計提供了先進技術的支持，通過建立動畫模型與動畫人物的3D 設計，不僅提高了設計的水平，而且在很大程度上縮短了設計周期，使動畫設計取得了更為顯著的進步與發(fā)展。

5.5 用戶對接口操作中的應用

隨著計算機技術在生活中的不斷應用，為人們的生產生活提供了許多的好處，而且很多計算機用戶在對系統(tǒng)軟件進行操作時，會接觸到對接口問題，而對接口的有效轉換則是計算機圖形圖像處理應用中另一項技術應用，具體是以CAD 制圖功能為基礎而進行操作，當我們在對三維模型進行設計時，需要首先將輸出對接口進行設計與完成，數(shù)據(jù)對接口的有效轉換，需要把特定軟件的自定義表示轉換為其他軟件能夠理解和接受的中性模式，也就是我們熟知的中轉站，通過將輸出信息的全面的瀏覽，然后使用中性的標準進行說明和表示，最后將相關對象標準加以整理輸出。通過對接口的有效轉換可以使整個過程變得簡單、方便和快捷。

6 結語

隨著科學技術的不斷發(fā)展，信息化程度的不斷提升，人們對于圖形圖像處理的需求以及要求也在不斷地提升，計算機技術在圖形圖像處理中的有效應用既具有良好的發(fā)展前景，同時又面臨著巨大的挑戰(zhàn)。計算機技術圖形圖像處理中的應用，順應了信息時代的發(fā)展潮流，并以其先進的技術性不斷地應用到各個行業(yè)之中，并發(fā)揮著越來越重要的作用，并在未來一段時間內，需要不斷地增加對計算機技術在圖形圖像處理的投入，并通過不斷的完善與創(chuàng)新，不斷的發(fā)揮該項技術的最大功能，更好的為各個行業(yè)各個領域提供優(yōu)質的服務。