■ 施潤(rùn)東 Shi Rundong

在煩囂嘈雜的塵世間，鄉(xiāng)間小居帶來(lái)了一股安詳、和諧的氣氛，令人向往?，F(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)谋憷蛡€(gè)人財(cái)富的增長(zhǎng)也使得一些人有可能住得起鄉(xiāng)間小居。如果說(shuō)安詳、和諧的鄉(xiāng)村氣氛使鄉(xiāng)間小居給人們帶來(lái)了的精神上的享受，潔凈的空氣、水源和食物滿(mǎn)足了人們的口腹之欲，鄉(xiāng)間小居本身也使得人感到爽心悅目。為什么鄉(xiāng)間小居會(huì)使得人感到爽心悅目，本文就一組圖片嘗試從圖像學(xué)參數(shù)本身進(jìn)行分析、研究。

1 鄉(xiāng)間小居的直方圖

圖1～5為一組鄉(xiāng)間小居的圖片[1]，作者對(duì)它們進(jìn)行了直方圖[2]分析。直方圖反映了圖像的灰度統(tǒng)計(jì)特征。

直方圖處理的結(jié)果(圖6)顯示，這一組圖片中每一幅圖像的R（紅）、G（綠）、B（藍(lán)）三個(gè)通道的灰度分布具有很強(qiáng)的相似性。此外，無(wú)論是R、G、B三通道各自的直方圖，還是灰度化圖像的直方圖均呈雙峰分布，相應(yīng)的參數(shù)如表1所示。

圖1 鄉(xiāng)間小居組圖1

圖1 鄉(xiāng)間小居組圖2

圖3 鄉(xiāng)間小居組圖3

圖1 鄉(xiāng)間小居組圖4

表1 鄉(xiāng)間小居的直方圖分布特點(diǎn)

圖1 鄉(xiāng)間小居組圖5

圖6 鄉(xiāng)間小居組圖的直方圖處理的結(jié)果，

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究表明，在灰度為64～192之間，人眼的視覺(jué)特性對(duì)灰度的分辨率最高，灰度值高于200以上時(shí)，人眼已經(jīng)進(jìn)入非線(xiàn)性區(qū)，變得遲鈍了[3]。所以，雙峰特性中，左側(cè)的第1峰位恰好對(duì)應(yīng)圖片有好的細(xì)節(jié)分辨率、右側(cè)的第2峰位對(duì)應(yīng)圖片有好的亮度。此外，雙峰面積比應(yīng)該保持在一定的數(shù)值左右。組圖2的亮度差一些，其第2峰位相應(yīng)偏左一些。由于組圖2為翻拍圖，細(xì)節(jié)不夠清爽，當(dāng)然效果要差一些，在直方圖分析中的表現(xiàn)是左峰所占總面積明顯偏小。對(duì)于鄉(xiāng)間小居，左峰在總面積中所占比率大致在0.68～0.73為佳。

2 分形特征分析

紋理是對(duì)于圖像各像元灰度的空間分布的一種描述，它是紋理基元按某種確定的規(guī)律或者某種統(tǒng)計(jì)規(guī)律排列組成，表現(xiàn)為平滑性、均一性、粗糙性和復(fù)雜程度[4]。

在圖像處理中，分?jǐn)?shù)維是描述分形特征的定量參數(shù)，它反映了一塊圖像紋理和灰度分布的規(guī)則性和復(fù)雜程度。在反映自然景物的灰度圖像中，各類(lèi)具有不同分形性質(zhì)的觀(guān)察目標(biāo)具有不同的分?jǐn)?shù)維，因而分?jǐn)?shù)維也就是對(duì)觀(guān)察圖像進(jìn)行分析的可依據(jù)的特征。

針對(duì)鄉(xiāng)間小居組圖，作者利用利用改進(jìn)的差分盒維數(shù)法在不同尺度s下計(jì)算圖像的分?jǐn)?shù)維D值[5,6]，表2 為試驗(yàn)結(jié)果鄉(xiāng)間小居的分?jǐn)?shù)維D值數(shù)值分析的結(jié)果。

表2表明，以組圖1的參數(shù)為基準(zhǔn)，其余各圖所得的不同尺度下的分?jǐn)?shù)維D值具有極好的相似性，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.99999以上。在不同的尺度下，D-s曲線(xiàn)呈偏V形。

表2 鄉(xiāng)間小居的不同尺度下分?jǐn)?shù)維D值

一般來(lái)說(shuō)，分?jǐn)?shù)維的分析數(shù)值受圖像亮度影響要小一些，可以與直方圖分析相互補(bǔ)。

3 其它分析[7]

筆者嘗試了利用其它圖像處理算法對(duì)鄉(xiāng)間小居組圖的圖像處理工作，沒(méi)有得出一致性的結(jié)果，但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，鄉(xiāng)間小居組圖對(duì)形態(tài)算子的腐蝕和膨脹算子運(yùn)算不敏感。

我們知道，人的視覺(jué)都會(huì)存在個(gè)體差異，因此，一個(gè)在視覺(jué)上被絕大多數(shù)人接受的圖片應(yīng)該不會(huì)觸發(fā)人的視覺(jué)的個(gè)體差異。這在圖像處理過(guò)程中，就會(huì)表現(xiàn)為對(duì)簡(jiǎn)單的3×3腐蝕或膨脹算子的處理不敏感。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)一組典型的鄉(xiāng)間小居的圖像進(jìn)行了數(shù)字特征提取，獲得了它們的灰度直方圖信息、不同尺度下的分?jǐn)?shù)維D值分布特點(diǎn)，并對(duì)它們進(jìn)行了簡(jiǎn)單的3×3腐蝕或膨脹算子處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是，具有良好視覺(jué)感受的鄉(xiāng)間小居的圖片具有雙峰型的灰度直方圖分布、且各個(gè)通道的直方圖分布存在較強(qiáng)的相似性；這些圖片在不同尺度下的D-s曲線(xiàn)呈偏V形，且這些曲線(xiàn)具有極好的相似性；此外，它們對(duì)簡(jiǎn)單的3×3腐蝕或膨脹算子處理不敏感。實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)鄉(xiāng)間小居的效果圖設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

[1]絕美古村落效果圖欣賞.中國(guó)裝飾論壇.http：//www.szjs.com.cn/htmls/200903/45877.html,2009-03-26.

[2]阮秋琦，阮宇智. 數(shù)字圖像處理[M]. 電子工業(yè)出版社，2003，3.

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[5]薛巨峰，范東溟，隋鑫.適于描述木材紋理的灰度共生矩陣構(gòu)造方法研究[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2007，35(6)：19-21.

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