计算机应用于图像处理的相关技术研究

2019-11-30沈研宁波市鄞州职业教育中心学校

数码世界 2019年1期

沈研宁波市鄞州职业教育中心学校

1.计算机图像处理技术的相关概念

图像处理技术是计算机应用的一种表现形式，计算机图像处理技术是指借助计算机对图像进行处理，它与工业生产、智能监控、工程测绘等多个领域有所交叉，常见的计算机图像处理技术有计算机辅助设计与制造技术、遥感图像处理技术、计算机艺术和动画设计、国家地形地貌和自然资源图勘察，处理对象主要有数字图像，数字图像的分析与理解，数字化采集等。计算机图像处理技术具有高清晰度、高精准度、高灵活性，对数据或图像的处理结果以可视化的图像呈现，或通过数值图像进行表达。传统图像处理技术有很多局限性，花费较高的经济成本和时间成本，得到图像处理结果还不太精确，但计算机图像处理技术可以在短时间内处理大量的数据图像，计算机图像处理技术在多个行业应用，能将模拟图像转换为二维数组图像，改变传统图像处理模式，将计算机技术与图像处理技术有效结合，使图像处理更加智能化和便捷化。

计算机图像处理的主要内容是数字图像处理、模式识别、计算机视觉（CV）、虚拟现实（VR）和多媒体。计算机是一种数字化处理设备，对图像的处理主要指的是数据图像处理，运用计算机相应编程语言如Matlab、C对图像进行压缩处理、分割处理等。VR、CV的发展离不开计算机图像处理，3D电影给人们带来视觉上的享受与冲击，CT推进医疗行业前进一大步，人们利用计算机采集到的图像，结合计算机强处理技术，广泛应用于人类各个方面，完成人类不能完成的任务，改变人们的生活理念和方式。

2.计算机图像处理的相关技术

2.1 计算机辅助设计与制造技术

计算机辅助设计与制造技术简称CAD-CAM，这一技术在人类生活运用较为广泛，这种技术是计算机技术与制造工程技术两者整合，互相渗透而形成的，因学科交叉，所以知识较为密集。目前计算机辅助设计和制造设计广泛应用于工程建筑设计、飞行器外形设计、汽车外形设计等领域，其中计算机辅助设计与制造技术是飞行器制造和设计的原动力，利用电子计算机，图像显示工作站，数据库和数据综合设备对飞行器进行研发，加快研发速度，提高飞行器性能。CAD广泛应用于国内建筑设计，在二维模型的基础上，实现点、线、面三者的互相转换，还能建立拓扑结构实现三维空间的转换，使建筑图纸更具立体效果，便于施工的进行，同时还能解决施工图纸精确度不高这类问题，减小施工误差。

2.2 遥感图像处理技术

遥感图像处理是对遥感图像进行纠正，图像修饰，图形切换，投影变换，图像分类等一系列操作，以达到预期目的的一种技术。遥感图像技术大致可以分为两类：一是利用光学等方法对遥感图像如照片进行处理，称为光学处理；二是利用计算机对遥感图像进行处理，从而实现预期目的。目前计算机图像处理中的遥感技术广泛应用于航空和卫星遥感两个领域，遥感图像处理技术的应用能够从拍摄采集中图像提前重要信息，能够推进快速成图与信息提前自动化技术的发展。遥感图像处理技术采集卫星相关资料，提取重要图像信息，为卫星研制提供资料。此外，遥感图像处理技术可以将拍摄的气象图片传给气象部门，可以帮助气象局进行天气预测，还可以将上空实时图像传输给军事部门，传输高质量的图像，帮助军事部门了解国土上空领域安全情况。

2.3 计算机技术和动画设计

计算机技术的不断发展也带动了其它行业的进步，利用计算机技术进行动画设计是典型例子。计算机动画技术又称为计算机绘图，是通过计算机制作动画的一种技术，动画设计对图像处理技术有较高的要求，对计算机硬件设备规格要求也较高，进而带动了计算机技术和动画设计艺术。计算机技术与动画设计涉及的软件较多，常见的二维平面程序有Photoshop、Paintshop、Corel-Draw，还有三维的3D MAX、Maya，这些常用来建筑模型。其中Photoshop在生活中得到广泛应用，Photoshop简称PS，主要处理以像素构成的数字图像，借助绘图工具，实现简单的办公管理，在动画设计中的应用是对图像进行修改和编辑，这个软件可以对图像进行多种操作，如图像合成、图像放大、缩小、透视、修饰图像损坏、图像特效创造等。

2.4 国家地形地貌和自然资源图勘察

我国地形地貌较为复杂，自然资源丰富，但分布范围较广，利用计算机图像处理技术对国家地形地貌和自然资源勘察具有重要意义。国土资源的基本信息影响我国经济水平的总体运行，利用计算机图像处理对国土地形地貌进行绘制，形成三维立体图，便于科学规范的管理和使用自然资源。目前我国应用多种技术对土地资源、森林资源、海洋资源、矿产资源进行图像采集，如利用陆地卫星进行石油开采与勘测，利用计算机图像处理技术对石油所在的地理位置进行分析，先判断石油出油量的大小，再确定石油开采的最佳位置。