计算机图像处理在我们工作生活中的应用

南通富士通微电子股份有限公司 武汉大学电子信息学院 缪小勇

武汉大学电子信息学院 镇江船艇学院指挥系 周佳虹

南通富士通微电子股份有限公司 戴 颖 陆 丹

1 图像处理概况

随着计算机软件、硬件技术的迅猛发展和普及，人类已经进入一个高速发展的信息化时代，人类大概有80%的信息来自图像，科学研究、技术应用中图像处理技术越来越成为不可缺少的手段。图像处理所涉及的领域有军事应用、医用诊断、工业自动化控制、物流的自动分检识别系统等等，这些系统都需要计算机提供实时动态，效果好的图像。图像处理技术是指利用一定的软件技术将图像模拟信号转换为数字信号并通过计算机对数字信号的图像进行一系列的操作，实现新的方法和技术上的处理。图像处理主要受以下因素的影响：一是计算机的发展；二是数学的发展；三是医学、工农业及遥感通讯等行业的影响。

2 计算机图像常用处理技术

从大范围上讲，图像处理包括了由图像采集到输出的一系列相关过程，从具体上讲，图像处理仅包括由图像采集到对已采集图像进行处理的过程。图像处理整个过程包括预处理、中期处理以及后期的图像处理。根据计算机图像处理过程中重要的特点，主要包括以下技术。

2.1 图像降噪

现实中的数字图像在数字化和传输过程受到成像的设备与外部环境的噪声所产生干扰的现象，称为噪声图像。减少数字图像中噪声的过程称为图像去噪。噪声包括：1)加性噪声，此类噪声与输入图象信号无关。信道中加性噪声的来源，一般可以分为三方面：①人为噪声。人为噪声来源于无关的其它信号源，例如：外台信号、开关接触噪声、工业的点火辐射等；②自然噪声。自然噪声是指自然界存在的各种电磁波源，例如：闪电、雷击、大气中的电暴和各种宇宙噪声等；③内部噪声。内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声，例如：电阻中自由电子的热运动和半导体中载流子的起伏变化等。2)乘性噪声，这类噪声只有在信号出现在上述信道中才表现出来，它不会主动对信号形成干扰,因此称之为乘性噪声。它主要表现在无线电通信传输信道中，例如，电离层和对流层的随机变化引起信号不反应任何消息含义的随机变化，而构成对信号的干扰。3)量化噪声，又称量化误差。量化噪声的统计性质量化引起的输入信号和输出信号之间的差称为量化误差。

2.2 图像增强

图像增强是指将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些关 注的特征，抑制非关注的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果的图像处理方法。

2.3 图像编码压缩

在满足一定保真度的要求下，对图像的数据的进行切换、编码和压缩，缩减表示数字图像时所需要的数据量，以便于图像的存储和传输。即以最少的数据量部分有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术。

2.4 图像切分

图像切分就是把图像切分成许多个具有各自独特的区域并提出按照所需要的部分的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。图像切分是图像识别和计算机视觉至关重要的预处理。没有正确的分割就不可能有正确的识别。但是，进行分割仅有的依据是图像中像素的亮度及颜色，由计算机自动处理分割时，将会遇到各种困难。例如，光照不均匀、噪声的影响、图像中存在不清晰的部分，以及阴影等，常常发生分割错误。因此图像分割是需要进一步研究的技术。

2.5 图像描述

图像描述是图像识别和理解的必要前提。在将图像分割为区域后，接下来通常要将分割区域加以表示与描述，以便使“自然状态的”像素更适合计算机处理。表示区域涉及到两个基本选择：1)用外部特征（区域的边界）表示区域；2)用内部特征（组成区域的像素）表示区域。然而，选择一种表示方案仅仅是使数据更适宜于计算机处理的任务的一部分。下一个任务是在选择了表示方案的基础上描述区域。例如，区域可以用边界来表示，而边界可以用诸如边界长度和其包含的凹面象征的数目等特征来描述。

2.6 图像识别

图像识别是指利用计算机软件对已采集的图像制品进行预处理、分析和解读，以识别各种模式下的目标和研究图像对像的技术。一般工业使用中，采用工业相机拍摄图片，然后再利用软件根据图片灰阶差做进一步识别处理，图像识别软件国外代表的有康耐视等，国内代表的有图智能等。另外在地理学中指将遥感图像进行分类的技术。

3 图像处里在现实工作生活中的应用

3.1 矢量图的处理

在工程技术方面要用到的图纸，有的不需要很好的色彩，需要的是精确的数据和尺寸，以指导施工和生产。这时，我们应该选择Aut oCAD来完成工作，而不是Phot oshop来画图。经过十多年的发展，CAD已发展出多个分支，可以根据工作来选软件。

因为矢量图缩放而不影响图像质量特有的特点，因为它的文件一般比较小，便于我们存放和处理。

3.2 点阵图的处理方法

在点阵图方面，格式较多，下面举例集中常见格式：

BMP：是Windows操作系统中的标准图像文件格式，可以分成两类：设备相关位图（DDB）和设备无关位图（DIB），使用非常广。

DIB：DIB设备无关位图文件，这是一种文件格式，是为了保证由某个应用程序创建的位图图形可以被其它应用程序装载或显示。

PCP：一种经过压缩且节约磁盘空间的PC位图格式，它最高表现为24位图。逐渐被JEPG所取代。

WMF：基于WMF格式的图例符号制作工具的设计和实现。图元文件，它是微软公司定义的一种Windows平台下的图形文件格式。具有文件小，图像造型化特点。

GIF：原义是“图像互换格式”。GIF文件的数据，是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。

JPG：全名是JPEG。JPEG图片以24位颜色存储单个位图。JPEG是与平台无关的格式，支持最高级别的压缩，不过，这种压缩是有损耗的。

TIFF：标签图像文件格式（Tagged Image Fi l e For mat，简写为TIFF）是一种灵活的位图格式，主要用来存储包括照片和艺术图在内的图像。

EPS：用Post Scr ipt语言描述的ASCⅡ图形文件。

PSD：Phot oshop中标准文件格式。专门为Phot oshop优化的格式。

IFF：IFF是一种便携格式，它用于存储静止图片、声音、音乐、视频和文本数据等多种扩展名的文件。

FPX：拥有多重解像度的图像格式。

RAW：RAW是一种无损压缩格式。它的图像是没有经过相机处理的原文件，因此TIFF格式略小。在上传电脑后，要用图像处理的Twain界面导成TIFF格式才能处理。

3.3 晚上报名照片的处理方法

1)选择一个合适的证件照片，如没有直接用数码相机拍照，有就用扫描仪扫描，分辨率调大一些。

2)用Phot oshop处理下对比度、亮度、看看角度是否适合，可以自定义调整角度。

3)调整下长宽比例，假如要求的是130×190的像素，可以先调成宽1300像素，将高裁成1900像素。

4)将处理好的图像保存成JPG格式，可以下载ZPZL软件对照片进行压缩，调整点保存。

5)进入网站，上传图像。

4 结束语

自智能手机及平板电脑等移动智能终端的普及及整个信息化产业的不断发展，图像处理的需球不断提升，图像处理技术也出现了迅猛的发展。需要进一步加强图像处理的精度及便捷化水平。开发新的软件，通过加强边缘学科的的研究工作其他相关学科的技术和研究成果，创造新的图像处理方法从而促进图像处理技术发展，更好地为人类的生活服务。

[1]田建华.论数字图像处理在生活中的实际应用[J].中国科技财富,2011(8):168-168.

[2]杨立身,冯薇.论计算机图像处理技术在现实生活中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2013(18):179-180.