張風(fēng)彥 銅川職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部 李強 銅川市新區(qū)第一中學(xué) 戴麗萍 銅川職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部

試論計算機圖像處理中模糊數(shù)學(xué)理論的具體應(yīng)用

張風(fēng)彥 銅川職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部 李強 銅川市新區(qū)第一中學(xué) 戴麗萍 銅川職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部

模糊數(shù)學(xué)理論針對計算機圖像處理中圖像分析與計算機視覺對圖像造成的影響而產(chǎn)生，最終目的是為了處理圖像的模糊性，從而達到圖像識別、圖像解釋與描述的目的。本文在模糊數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上，對計算機圖像處理中模糊數(shù)學(xué)理論的具體應(yīng)用進行分析。

計算機 圖像處理 模糊數(shù)學(xué)理論

隨著計算機技術(shù)的不斷普及，人們工作、生活以及生產(chǎn)效率得到很大程度的提高。計算機圖像處理在計算機技術(shù)中占據(jù)重要部分，作為信息論、計算機技術(shù)與信號處理技術(shù)相結(jié)合的綜合性應(yīng)用學(xué)科，數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)成為人類視覺延續(xù)的一種重要手段，然而受到計算機視覺、圖像分析的影響，圖像會存在模糊性，因此采取模糊數(shù)學(xué)理論對圖像進行處理也就十分重要。

1 模糊數(shù)學(xué)理論

在較長時間內(nèi)，自然界多種事物運動規(guī)律的表述采用隨機數(shù)學(xué)以及精確數(shù)學(xué)，并且獲得了較為顯著的成效，然而仍有大量的模糊現(xiàn)象存在并且被回避，近年來隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模糊數(shù)學(xué)理論出現(xiàn)并在較多領(lǐng)域內(nèi)普遍運用。模糊數(shù)學(xué)理論指的是對模糊性現(xiàn)象進行研究及處理的一種數(shù)學(xué)方法和理論，模糊集合是其基本概念，主要研究內(nèi)容包含模糊數(shù)學(xué)理論、模糊語言學(xué)運用、模糊數(shù)學(xué)和精確數(shù)學(xué)以及隨機數(shù)學(xué)三者之間的關(guān)系、模糊數(shù)學(xué)以及模糊邏輯的運用等。具體而言，模糊數(shù)學(xué)理論就是將所有事物作為數(shù)學(xué)集合看待，將范圍不明確、無法確定集合的各個元素，用變量的角度統(tǒng)一描述這一集合，將集合中的所有元素當(dāng)做變動的量。

2 計算機圖像處理中模糊數(shù)學(xué)理論的運用

紅、黃、籃為計算機圖像處理技術(shù)中的三元素他們與清晰度、對比度以及圖像顏色共同構(gòu)成了計算機圖像處理的主要內(nèi)容，而在處理過程中，三個顏色值范圍內(nèi)的模糊調(diào)動并無明確概念，因此圖像處理存在較大的偏差，而通過模糊數(shù)學(xué)理論可以有效解決這一問題。

2.1 圖像調(diào)整中模糊數(shù)學(xué)理論的運用

一般調(diào)整圖像對比度時多是通過對圖像顏色的參與值進行調(diào)整，只需要保證調(diào)整的圖像顏色值在一定的范圍內(nèi)，就可以達到較為理想的效果，然而對于一些較為特殊的圖像則效果較差。在對模糊圖像進行處理時，首先要明確圖像的輪廓，使圖像邊緣強化并具有準(zhǔn)確的形狀。如在處理灰度值較大的圖像時，要保證其圖達到一定的清晰度，首先要對其灰度邊緣進行調(diào)整，不僅可以增加其灰度值，同時有助于實現(xiàn)對比清晰。我們可以通過模糊邊緣提取法來提高圖像灰度值，選定一個圖像，其灰度值為某一確定的比例，那么在一定像素值內(nèi)，其灰度值也為固定范圍，通過這一比例關(guān)系可以得到其灰度值范圍，并根據(jù)得到的灰度值范圍來得到圖像的最大灰度值，最后通過對圖像邊緣灰度模糊值進行調(diào)整就可以得到圖像對比度的調(diào)整。

2.2 圖像融合中模糊數(shù)學(xué)理論的運用

圖像融合也是計算機圖像處理技術(shù)中使用較為廣泛的運用之一，多在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、工程繪圖等使用。常規(guī)情況下，進行圖像融合的兩個圖像若相似度較高，那么融合的難度較小，反之，若進行融合的兩個圖像或者數(shù)據(jù)之間的數(shù)值差別、相似度較大，那么圖像融合就會受到一定范圍的限制，此時就需要運用到模糊數(shù)學(xué)理論。圖像融合指的是通過計算機對圖像的高度處理，對至少兩個圖片進行高度融合。近年來隨著計算機技術(shù)的不斷提高，計算機處理圖像更加精細，圖片的色彩質(zhì)感以及空間質(zhì)感明顯增加，因此在圖片融合時，圖片的相似會表現(xiàn)出不同的灰度，而融合過程中圖片灰度的變化會導(dǎo)致圖片性質(zhì)發(fā)生改變，因此在進行圖片融合時，必須要重視灰度值參考數(shù)據(jù)的調(diào)整。通過模糊數(shù)學(xué)原理可以對圖片融合進行處理，將圖片融合中的灰度值以及圖片間的融合程度當(dāng)做一個集合函數(shù)，并推斷出灰度值與圖片融合間的函數(shù)關(guān)系，最終實現(xiàn)圖片高度融合。

2.3 圖像調(diào)整中模糊數(shù)學(xué)的運用

圖像調(diào)整一般是指圖片顏色及形狀的調(diào)整。計算機圖片可以通過不同色彩、色彩搭配比例來實現(xiàn)完全不同的視覺效果，并使圖片表現(xiàn)出不同的顏色。通過數(shù)學(xué)模糊原理可以對圖片顏色進行調(diào)整，設(shè)計師根據(jù)需要的圖片風(fēng)格來對色彩度進行調(diào)整，并對不同色彩間的搭配進行控制，達到預(yù)期的效果。

2.4 其他圖片處理中模糊數(shù)學(xué)理論的運用

模糊數(shù)學(xué)理論同時在濾波技術(shù)、圖像編碼、數(shù)字化以及圖像分割等多方面處理中有所運用，并且開發(fā)潛力巨大，對于圖片質(zhì)量的提高有著重要意義。

3 結(jié)束語

隨著計算機技術(shù)的不斷提高，人們對于圖片精準(zhǔn)度的要求也明顯提升，模糊數(shù)學(xué)理論在計算機圖像處理中運用可以簡化圖片處理，提高圖片處理效果，為后期圖片設(shè)計提供了精準(zhǔn)素材，因此可以在計算機圖像處理中推廣使用，以服務(wù)于更多領(lǐng)域。

[1]成桂玲.基于模糊數(shù)學(xué)的計算機本科專業(yè)課程體系的評價研究[J].消費電子, 2012(13):126-127.

[2]王文武.一種基于統(tǒng)計信號處理和模糊數(shù)學(xué)的圖像融合算法[J].計算機與數(shù)字工程, 2006, 34(7):42-44.

[3]魏少峰,張穎.模糊數(shù)學(xué)理論在計算機圖像處理中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2012(7):44-44.

張風(fēng)彥（1981.01—），女，漢族，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，講師，碩士，主要從事計算機圖像處理；李強（1982.01—），男，漢族，陜西楊凌人，中級，學(xué)士，主要從事數(shù)學(xué)應(yīng)用；戴麗萍（1981.11—），女，滿族，陜西西安人，講師，碩士，主要從事信息技術(shù)研究。