王命全，張祖蓮，時(shí)現(xiàn)偉，李景林（新疆氣象局 新疆興農(nóng)網(wǎng)信息中心，新疆 烏魯木齊 830002）

數(shù)字圖片處理算法*

王命全，張祖蓮，時(shí)現(xiàn)偉，李景林（新疆氣象局 新疆興農(nóng)網(wǎng)信息中心，新疆 烏魯木齊 830002）

數(shù)字圖片在人們生活中越來越普遍，隨時(shí)隨地拍照即可，已經(jīng)成為人們生活中很重要的一部分，同時(shí)對(duì)圖片處理的需求也越來越多。如何更好地處理圖片，已經(jīng)成為更多相關(guān)研究的重點(diǎn)?？偨Y(jié)了一些常見的圖片處理算法及相關(guān)圖片處理軟件，方便大家借鑒及應(yīng)用。

數(shù)字圖像；圖像處理；信息傳輸；圖像處理算法

0 引言

隨著電子產(chǎn)品的快速進(jìn)步，數(shù)字圖片在人們生活中越來越普遍，隨時(shí)隨地可以拍照，圖片處理的需求越來越普遍，不管用手機(jī)還是電腦，已經(jīng)成為人們生活很重要的一部分。

目前圖片處理軟件特別多，各式各樣的，受不同用戶喜歡的。對(duì)于一般用戶，網(wǎng)絡(luò)上的圖片處理軟件夠用了。對(duì)于特殊用戶，想對(duì)圖片的精細(xì)度要求更高的相關(guān)研究人員，或需要其他特殊處理等，網(wǎng)絡(luò)上的處理軟件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用的。這需要相關(guān)開發(fā)人員對(duì)不同人員的要求進(jìn)行單獨(dú)處理。

1 相關(guān)研究及圖像處理軟件

［1］介紹了制作縮略圖、圖片加水印、顯示隨機(jī)圖像的過程實(shí)現(xiàn)，但沒有具體實(shí)現(xiàn)過程和圖片顯示效果。參考文獻(xiàn)［2］中分析了基于最不顯著特征位替代（LSB）算法基本原理，并且對(duì)加密處理進(jìn)行改進(jìn)，加入輸入像素預(yù)測(cè)和邊界剩余信息分析壓縮，通過VC+和編譯平臺(tái)實(shí)現(xiàn)過程。參考文獻(xiàn)［3］主要研究如何將數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成色值矩陣的算法。

圖像處理軟件是用于處理圖像信息的各種應(yīng)用軟件的總稱，專業(yè)的圖像處理軟件有Adobe的Photoshop系列；基于應(yīng)用的處理管理、處理軟件Picasa等，還有國內(nèi)很實(shí)用的大眾型軟件彩影，非主流軟件有美圖秀秀，動(dòng)態(tài)圖片處理軟件有Ulead GIF Animator、gif movie gear等。

以上都是現(xiàn)有軟件，功能固定，每一點(diǎn)的效果也是程序事先編程好的，如何做到隨心處理，精確到每一點(diǎn)像素，通過功能內(nèi)部處理圖片的變化呢？

本文總結(jié)以下幾個(gè)圖片處理算法實(shí)例，詳細(xì)說明對(duì)同一幅圖片進(jìn)行不同處理是如何變化其RGB值的。圖片點(diǎn)的處理精確到每一個(gè)點(diǎn)的RGB，對(duì)圖片處理要求達(dá)到精細(xì)。圖片不同的顯示效果可以根據(jù)自己的需求來調(diào)整。

本文主要使用C#語言，對(duì)圖片的不同效果進(jìn)行處理，使用的方法和調(diào)用的技術(shù)手段都不一樣。

2 本文算法

下面是對(duì)某一圖片的初始定義：

圖片寬度：int Pheight；獲取圖片寬度：int pwidth；圖片矩形：Rectangle rect；

初始化Bitmap對(duì)象：Bitmap mybmp；內(nèi)存像素處理：BitmapData bmpdata；

（1）底片效果相關(guān)核心算法

算法的主要原理就是先獲得每一點(diǎn)的像素值，然后再用255取反顏色值重新賦值到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。

（2）浮雕效果相關(guān)核心算法

此算法的原理主要是獲得每一個(gè)像素的RGB值，再減去相鄰像素的RGB值，然后加128得到新的RGB值賦值給原像素點(diǎn)。主要核心算法如下：

（3）黑白效果相關(guān)核心算法

將彩色數(shù)字圖片處理成黑白效果通常有3種算法：

①最大值法：將每一個(gè)像素點(diǎn)的R、G、B中3個(gè)值等于其中的最大值。

②平均值法：將每一個(gè)像素點(diǎn)的R、G、B值等于原3個(gè)R、G、B值的平均值。

③加權(quán)平均值法：對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)的R、G、B值進(jìn)行加權(quán)。

本文主要采用第3種加權(quán)平均值的算法主要的算法原理如下：首先獲取每一點(diǎn)的RGB值，分別對(duì)每一個(gè)像素RGB賦不同的權(quán)值，賦給臨時(shí)變量，然后獲得的臨時(shí)變量得到的值賦給原像素的RGB值，且RGB 3個(gè)值是相同的。

（4）柔化效果相關(guān)核心算法

原理：利用高斯模板，將其每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行平滑處理，當(dāng)前像素顏色值差距較大的像素和周圍像素取平均值來進(jìn)行平滑處理，整個(gè)圖片變得很柔和。

（5）銳化效果相關(guān)核心算法

該算法的原理與上面的柔和主要核心代碼差不多，但主要處理點(diǎn)不一樣，此算法主要是利用拉普拉斯模版，突出顏色值比較大的像素點(diǎn)。核心代碼不同處如下：

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1～圖6為實(shí)驗(yàn)效果圖。

圖1 正常實(shí)驗(yàn)圖片

圖2 底片實(shí)驗(yàn)效果

圖3 浮雕實(shí)驗(yàn)效果

圖4 黑白實(shí)驗(yàn)效果

圖5 柔化實(shí)驗(yàn)效果

圖6 銳化實(shí)驗(yàn)效果

通過上面圖片的效果可以看出，本文算法是真實(shí)有效的、可實(shí)施的。

4 結(jié)論

本文將常見的圖片效果及相應(yīng)的算法顯示出來，通過相應(yīng)的算法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果可證明算法是可實(shí)施的。

現(xiàn)實(shí)中圖片處理算法遠(yuǎn)不止這些，這里不再一一列舉，本文列舉一些常見圖片處理算法的處理，供大家借鑒使用。其他圖片處理算法主要原理也是在圖片像素點(diǎn)上處理著手，可根據(jù)自己的想法，將圖片處理成更多效果。

圖片處理多種多樣，視覺效果要求也千差萬別，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將不斷優(yōu)化算法使其更加合理地應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］王濤.ASP動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁圖片的處理［J］.佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，23（2）：229-232.

［2］余靜，馬博.基于LSB圖像水印加密技術(shù)改進(jìn)及實(shí)現(xiàn)［J］.煤炭技術(shù)，2010，29（2）：180-182.

［3］張祖蓮，王命全，李景林.基于圖像色值轉(zhuǎn)換算法［J］.微型機(jī)與應(yīng)用，2014，33（14）：36-37.

［4］王命全，張祖蓮，李景林.防Web攻擊的登錄窗口程序設(shè)計(jì)［J］.微型機(jī)與應(yīng)用，2014，33（5）：5-7.

Digital image processing algorithms

Wang Mingquan，Zhang Zulian，Shi Xianwei，Li Jinglin
（Information Center of Xinjiang Develop Agriculture Net，Xinjiang Bureau of Meteorology，Urumqi 830002，China）

In people′s life，digital pictures become more and more common.You can take photos whenever if possible，it has become very important part of people′s life，at the same time，the increase of image processing needs more and more.How to process pictures better has become the focus of more related researches.This paper summarizes some common algorithms about image processing and some image processing software for related reserches to apply.

digital images；image processing；information transmission；image processing algorithms

TP391

A

1674-7720（2015）20-0006-03

王命全，張祖蓮，時(shí)現(xiàn)偉，等.數(shù)字圖片處理算法［J］.微型機(jī)與應(yīng)用，2015，34（20）：6-8.

2015-05-17）

王命全（1986-），男，碩士，工程師，主要研究方向：網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算。

張祖蓮（1984-），通信作者，女，碩士，工程師，主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)安全、信息檢索。E-mail：1724593714@qq.com。

時(shí)現(xiàn)偉（1988-），男，學(xué)士，工程師，主要研究方向：軟件開發(fā)。

中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所資助項(xiàng)目（ Sqj2011011 ）