计算机图像处理可视化软件设计与实现

赖宏慧　王蓉

摘 要：随着社会经济的快速发展，计算机网路技术的的不断进步，人们对信息网络技术的要求越来越高，以往人与计算机间的单调的数字数据信息的沟通交流方式已不能满足人们日益增长的需要，实现数据信息的图像化及可视化成为当前的趋势，通过对计算机图像进行可视化处理，能够极大的便于用户理解并提升其工作效率，极大的推动计算机领域的快速发展。本文将就计算机图像处理可视化软件的设计进行详细分析，并在此基础上提出计算机图像处理可视化软件的功能实现情况。

关键词：计算机；图像处理；可视化软件；设计与实现

随着计算机网络技术的不断发展，图像处理技术实现可视化成为可能，计算可视化概念提出于上世纪末，至今已取得了重大的发展和进步，在各个相关领域的应用中显现出了良好的应用效果，目前仍在不断研究中，其不仅有利于推动计算机领域的快速发展，还能推动与之有关的边缘学科的快速发展，因此，图像处理可视化的应用和研究有着深远的意义。其图像处理的可视化不仅能改变以往人与人交流互动过程中只能通过数字及语音等方式的简单交流模式，还能实现人与人交流互动过程图像化及可视化，从而使人与人间的交流更加形象生动，降低隔阂，提高交流的效率，此外，在科学研究领域，通过实现图像处理的可视化，可以让工作人员简单明了的了解所发生的情况及课题的进展，而不用再去进行复杂的计算，从而极大的提升工作效率，为科学研究提供更加良好的环境[1]。下文将就计算机图像处理可视化软件的设计进行详细分析，并在此基础上提出计算机图像处理可视化软件的功能实现情况。

1 计算机图像处理可视化软件的设计

该软件的设计主要的理论依据是软件工程学有关理论知识，具体设计所需工具是VC高级语言编程软件，该软件所包含的主要模块有以下几个。

1.1 文档管理

文档管理又具有如下功能：一是文档的打开功能，可以通过以视窗的形式显现与集成系统相关的包括原始遥感图像等在内的所有数据图像等，不同形式的图像都可以按照独立文档进行读取；二是文档存储功能，可以通过转换格式等存储各种类型的图像；三是文档关闭功能，能够对多个图像实现同时关闭；四是近期文件功能，可以通过使用快捷键来打开所需图像。

1.2 图像预处理

该系统的作用是实现图像的可视化且便于后续操作，其主要处理的图像类型是各种遥感影像等，其功能主要有以下几个方面：一是二值化处理功能，软件首先通过统计给予用户一个阈值初值，然后再根据用户经验来获得准确阈值，阈值功能主要包括双阈值和固定阈值两种；二是可视化调整功能，该功能主要依据的工具是VC，其可有效地对图像进行对比度及明度等的可视化调节，从而适应各种需求，该模块的灰度规范处理等功能能够很好的帮助图像质量的改善；三是平滑处理功能，该功能为了降低平滑噪声对其他部位的干扰，常通过进行相关参数的设置来实现控制；四是锐化处理功能，主要针对的是一次、二次微分及各种算子等；五是黑区域处理功能，该功能依据的是二值化处理，其主要包活小区域清除及相关特征点提取等功能；六是多波段假彩色合成功能，采用VC所具有的框架功能，实现假彩色的合成，并以彩色位图形式呈现[2]。

1.3 线面目标提取

其功能主要有：一是线条处理功能，该功能除了种子点提取以为，其余都属于全域线状提取目标，其主要指的是算子目标，包括Deutch＼Rosenfield及Hildreth算子骨架提取等，此外还有单纯线条处理矢量链码存储等；二是边缘提取功能，该处理功能要根据图像的实际情况并结合自身经验进行处理，而不存在普遍的方法，该可视化软件提取算法猪油有算子自动提取等，可以通过去毛刺的处理方法对提取结果进行优化处理；三是面域提取功能，其主要原理是依据灰度结构等，实现对连续区域的追踪及获取，其功能主要有图像分割等。

此外，还有窗口管理及在线联机模块等，窗口管理模块其主要功能有新建窗口、平滑漫游、图像的大小的调整、有向镜像及视窗的排列方式及关闭顺序等；两季帮助模块能够帮助用户掌握正确的软件操作方法，指导用户进行图像处理的可视化操作。

2 计算机图像处理软件的功能实现

2.1 文档管理功能实现

该软件具备其他商业软件所具备的文档管理功能，其可以借助VC在新建一个工程时，通过选择相关的设置项目达到对文档管理功能的实现。

2.2 实现图像的预处理

该软件拥有极强的针对性实现对图像的各种处理，其依据的原理是在图像的二值化处理方面通过对阈值的选择实现，在对图像的饱和度、对比度及明度的调节方面，可以通过模式对话框的形式来实现，此外，还有其他许多图像预处理功能，如多中波段的彩色合成功能，均衡图像直方图功能以及使图像中值平滑等功能。

2.3 实现目标特征提取

该软件有效的达成了目标特征提取相关方面的功能，线面特征作为一种目标特征的提取内容之一，其既可以实现有效的目标中层视觉等相关方面的描述，又是其主要的组成内容之一，而目标线面的存在载体，主要有遥感图像等，遥感图像中拥有大量的目标相面，因而对于图像处理领域来说，提取目标线面的相关特征一直以来都是该领域的主要研究焦点。与此同时，该软件具备了在线面相关特征提取等方面的大量算法及模式，因而有效解决了因成像条件及相关空间条件较为繁杂所导致的难以有效对线面特征进行提取的难题，其通过采用边缘算子，依次进行目标相关边缘特性的有效获取，目标间的连接处理以及完成前两步后进行统筹实现目标特征的完整性。在人机协调工作的基础上，对种子点进行手动选取，然后再进行线面目标的相关骨架的获取，以及对面域的外部轮廓进行获取等，实现跟踪提取后，为了有效降低存储量，以方便实现其他方面的高效处理，可以对线面目标实施特征化，其主要采用的工具是Freeman链码。

2.4 实现在线联机帮助

要想有效的建立软件的帮助功能并使其功能得以高效实现，最为重要的的一项工作是求助主题的合理建立，求助主体在结构和内容上可以是由图形和文本内容共同组成，即图形和文本的综合体，其显示形式就是我们在求助框中经常可以看到的一个带有文字及图像的窗口页面，其可以同时拥有多个文本和多个图形，同时求助主题还拥有与其外观不同的特征，分别是跳转和标识特性。对于求助主题所呈现出来的内容，可以根据实际需要进行编辑，其原理同使用WORD软件进行相关文本编辑方式一样，可以通过输入的方式加入所需要的文字内容等，此外，如果需要相关图像配合文本内容，也可以通过文件插入的方式插入到主体页面中去。对于RTF文件其可以兼容以下几种类型的图形文件：一是Windows元文件中的扩展名是wmf的文件；二是超图形文件中的扩展名为shg的文件；三是Windows位图文件中的扩展名是dib和bmp的文件[3]。

3 结语

由上可知，计算机图像处理可视化技术的实现能够有效的加强人们对计算机处理结果的理解，通过将计算机数据数字等信息用图像的形式显现出来，不仅可以增加界面的美感，还能强化用户对计算机计算结果的有效理解，从而提升工作效率，计算机图像处理可视化技术能够应用多个领域中，如地形地貌的反映及自然现象的模拟过程中，相信其在不久的将来将会在更多领域被广泛应用，并发挥优异效果，因此，加大对计算机图像处理软件的设计及其功能实现的研究力度，不仅在计算机技术发展上，还在其他相关领域发展中起到重要的推动作用。

参考文献

[1]秦志远，张占睦，莫华.计算机图像处理可视化软件设计与实现[J].测绘学院学报，2011，01：（33）：35-43.

[2]曹琰.基于VC++与OpenGL的天线方向图可视化软件的设计与实现[D].电子科技大学，2013.