计算机图像处理可视化软件设计与实现

摘 要：对计算机图像的可视化处理，可以让人们更为容易的理解复杂度高、深奥难懂的图像处理技术，从而提高对图像处理的能力。本文首先介绍了可视化技术的概念，并在计算机图像理论和算法的基础上，具体阐述了对可视化软件的设计与实现。

关键词：计算机；图像处理；可视化软件

随着计算机技术的快速发展，计算机图像处理被广泛的应用到各个领域，对图像处理的算法研究也越来越多[ 1 ]。在不同的场合和环境下，图像处理可能需要用到一个或是多个算法同时运行，但若每一次图像处理都需要设计人员重新编写程序，将会浪费大量的人力和财力资源，并且降低了工作效率。因此，可视化技术在图像处理中的使用，让图像计算的结果通过图像的方式更直接的显示出来，让人们能够直观的观察到传统的科学计算是如何运行的[ 2 ]。因此，计算机图像处理的可视化将复杂的原理以及规律简单明了化，从根本上提高了科学计算的速度和处理效率。

一、可视化技术概述

可视化是一种在屏幕上通过图形图像处理技术，将数据转为图像的手段。它是集计算机图形图像处理、计算机视觉、辅助设计等多个计算机领域的综合技术。可视化技术主要可视化的编程，可视化技术将软件开发过程中的所有操作用计算机图标表示，这样设计人员可以直接点击图标就能完成相应的数据处理，极大的减轻了工作量[ 3 ]。

二、计算机图像处理可视化软件设计

在进行计算图像处理可视化软件的设计时，根据计算机软件工程和面向對象的程序设计规则的要求，采用可视化程度相对较高的VC++语言进行编程，编写相互独立的类以及功能代码。下面进行详细介绍。

（一）文档管理

计算机图像处理可视化软件设计中的文档管理需要具备如下四个功能：文档打开，能够打开计算机系统中相关的所有类型数据源，以独立文档的形式打开图像，并确保不会因为图像格式的不同而导致集合问题；文档存贮，必须经过相应的图像结构或格式转换后再存贮文档；文档关闭，能够同时关闭多个图像程序；近期文档，能够方便快捷的对图像文件进行操作。

（二）图像预处理

图像预处理主要是针对各种遥感影像进行预处理，处理后的图像便于后续的研究，具体步骤如下：1）首先对遥感影像进行二值化处理，关键是双阈值二值化和固定阈值。确定阈值后，用计算机可视化软件对处理数据进行统计，再由用户根据其经验来判断。2）对图像可视化的调整，根据用户所要求的对比度与明度，利用VC++的对话框或是特性界面对需要进行处理的图像做可视化调整。同时采用灰度规范、图像直方图和生成直方图来提高图片的处理质量。3）平滑处理，包含三部分：5×5均值模块、3×3均值模块以及3×3中值模块。平滑处理通过控制平滑部位参数来减少平滑噪声对其他区域带来的影响。4）锐化处理。采用微分或算子增强图像边缘跳变部分，让图像变得清晰。5）黑区处理。通过二值处理算法对图像进行收缩膨胀，对区域标记和小区域的消除。

（三）线面目标提取

线面目标提取主要包含面域提取、边缘提取和线条处理三个模块。其中，面域提取是为了对连续外部轮廓的结构和灰度等进行跟踪与处理；边缘提取是按照用户的经验来选择图片，然后用可视化软件提取的结果进行处理，最后用线条处理对图片进行修正；线条处理，采用算子等方法提取目标中心骨架。

（四）在线联机帮助

在线联机帮助主要是为用户提供与可视化软件操作的步骤和功能算法介绍，并通过连接访问阅读获取相关的信息资源，从而帮助用户更好更快的了解到图像处理中的关键内容，并能够对这些内容进行操作，从而加深用户对图像处理的掌握与熟练程度。

三、计算机图像处理可视化软件实现

（一）文档管理的实现

计算机图像处理可视化软件中提供了较为常用的文档管理功能，在利用VC++进行编程设计时，需要选择设置项。

（二）图像预处理的实现

计算机图像处理可视化软件中提供了图像预处理功能，能对选择的阈值做二值化处理，并通过对话框调整图像的明度与饱和度。计算机图像预处理的功能并且目的性强。

（三）线面目标提取的实现

线面目标的提取在计算机图像处理领域研究中得到了广泛的关注。在图像处理过程中，受到成像和空间条件复杂性的影响，想要自动并完整的提取线面目标是比较困难的。因此，计算机图像处理可视化软件中提供了提取线面目标的功能，里面包含多种方法和途径，比如首先可以利用边缘算子找出目标的边缘特性，根据边缘特性做连接处理，从而得到了完整的目标特征。

（四）在线联机帮助的实现

为了方便用户能够更好的了解计算机图像处理可视化软件，为了实现在线联机的帮助，首先必须要利用文本和图形相互结合组织求助主题，并在求助框中显示。求助主题不管是采用文本形式还是图形的形式，它涵盖了跳转特性和标识特性两个外观特性。在求助时可以利用word编辑文本编程或是插入图形文件。如，能在RTF文中插入的文件类型有：具有扩展名.bmp或lib的Windows位图文件；具有扩展名为.wmf的windows元文件；具有扩展名.shg的超图形文件。

四、结论

随着可视化技术的广泛应用，基于可视化的计算机图像处理技术不仅能够直观的展现出地形地貌特征以及植物特征，也能够将自然现象、物理过程或是产品外形模拟出来，拥有此功能的可视化软件具有很大的市场应用前景。

参考文献：

[1] 闫晓明.解析计算机图像处理可视化软件设计与实现[J].电子制作， 2016（4）.

[2] 田蓉.关于计算机图形图像处理课程教学方法的点滴思考[J].成才之路，2011（32）.

[3] 吕敏，沙莎.可视化编程数字图像处理平台的界面设计与实现[J].计算机统应用， 2010（9）.

作者简介：

李萍华（1980-） 女，汉族，江西九江人，本科，工学学士，毕业于昆明理工大学。助教，研究方向：计算机科学与技术。