長沙學(xué)院 閻巍

近年來計算機技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)融入到了生產(chǎn)生活中，而在互聯(lián)網(wǎng)的大范圍覆蓋下，計算機技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用都相對較為廣泛。而針對圖像的處理，計算機數(shù)字處理技術(shù)在不斷發(fā)展的過程中也在不斷優(yōu)化對圖像的處理，尤其是在當前各種圖像處理軟件的盛行情況下，計算機數(shù)字處理技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用具有一定的獨特優(yōu)勢。本文在計算機數(shù)字處理技術(shù)的簡要概述基礎(chǔ)上，進一步對計算機數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行分析，從而在相關(guān)應(yīng)用中總結(jié)得出當前計算機數(shù)字處理技術(shù)存在的優(yōu)勢，以此有效促進計算機數(shù)字處理技術(shù)關(guān)于圖像的處理。

圖像是當前我國信息技術(shù)、生命科學(xué)以及航空航天等重要技術(shù)中必不可少的一部分，這些技術(shù)的研究與應(yīng)用都離不開圖像處理，因此，計算機圖像技術(shù)也隨著我國不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)進一步全面滲透到各個科技領(lǐng)域。當前的數(shù)字圖像處理主要是利用計算機對圖像進行處理，具有較高的精度，處理的內(nèi)容也相對較為豐富，可以在一定程度上通過計算機處理技術(shù)進行一系列較為復(fù)雜的非線性處理，能夠進一步優(yōu)化處理內(nèi)容，并且在處理速度上進行優(yōu)化提升。圖像處理技術(shù)本就涉及到多個基礎(chǔ)理論知識，需要在一定嚴格的數(shù)據(jù)以及數(shù)理基礎(chǔ)上進行處理優(yōu)化。

1 計算機數(shù)字處理技術(shù)的介紹

1.1 計算機數(shù)字處理技術(shù)的概念

計算機數(shù)字處理技術(shù)主要是在一系列數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對信息數(shù)據(jù)進行處理，而計算機數(shù)字處理技術(shù)針對圖像進行的處理主要是在計算機應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)上將對應(yīng)的圖像信號進行轉(zhuǎn)換，即轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，以此有效幫助計算機快速進行數(shù)字信號的處理。在其計算機數(shù)字處理技術(shù)的應(yīng)用上進行數(shù)字圖像的壓縮、平滑以及旋轉(zhuǎn)等相關(guān)操作。在傳統(tǒng)的數(shù)字圖像處理過程中，作為連續(xù)的圖像，可以被稱為模擬圖像。而數(shù)字圖像主要是依賴計算機對圖像進一步進行加工處理，在傳統(tǒng)圖像的基礎(chǔ)上進行圖像轉(zhuǎn)換，以此將圖像在空間以及幅值的離散化情況下轉(zhuǎn)換數(shù)字化的圖像，從而進行數(shù)字化圖像處理[1]。

當前計算機針對圖像的數(shù)字處理技術(shù)主要包括了對點運算、幾何處理、圖像增強、圖像復(fù)原以及圖像形態(tài)學(xué)處理等。計算機利用數(shù)字處理硬件的圖像轉(zhuǎn)換對模擬圖像進行數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，從而提高相對圖像的可使用性。其中，點運算主要是針對數(shù)字圖像的像素進行相關(guān)的數(shù)學(xué)運算，例如利用加減乘除法進行圖像像素的點運算，可以重新進行圖像素的計算，以此有效提高圖像的分辨率，實現(xiàn)圖像均衡的對應(yīng)目標。而幾何處理則是根據(jù)圖像數(shù)據(jù)進行對應(yīng)的坐標轉(zhuǎn)換，即在對應(yīng)的圖像基礎(chǔ)上實現(xiàn)移動、縮小、放大以及旋轉(zhuǎn)等操作，并且能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的匹配以及對圖像進行扭曲校正等操作。一般情況下幾何處理是當前圖像處理中最為基礎(chǔ)的加工技術(shù)，尤其是縮放功能，是當前各種圖像處理軟件中的基本處理方式。對于圖像的處理而言，圖像增強以及圖像復(fù)原則是較為管理的處理工序，圖像增強主要是在原有圖像信息的表達程度上進行一定程度的削減，通常情況下利用直方圖增強方法或者是偽色彩增強方法。而圖像復(fù)原則是根據(jù)圖像的技術(shù)應(yīng)用進一步針對圖像進行干擾剔除，盡可能將圖像的模糊性進行復(fù)原，恢復(fù)其原來的圖像面貌，通常情況下利用噪聲復(fù)原方法。除此以外，應(yīng)用計算機進行圖像的處理，還需要掌握一定的形態(tài)學(xué)處理，即在圖像形態(tài)學(xué)的相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)圖像的細化分析，進一步展現(xiàn)圖像的腐蝕效果。至于其他的圖像編碼、圖像重建等技術(shù)都是關(guān)于圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的根本特性，利用壓縮編碼實現(xiàn)圖像的壓縮而有效減小空間占比，利用CT技術(shù)實現(xiàn)圖像的重建，并且運用模式識別對圖像進行模糊識別以及結(jié)構(gòu)模式識別。

1.2 計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)的分類

關(guān)于計算機數(shù)字圖像的處理技術(shù)，在一定程度上實際上包含了一系列的程序與技術(shù)，主要是針對采集到的圖像進行分析處理，而在其處理過程中也是在分階段處理過程中實現(xiàn)圖像的加工。即在前期進行簡單的圖像旋轉(zhuǎn)、平移或者是裁剪等技術(shù)，中期進行圖像的增強分割以及復(fù)原，最后再利用識別分析以及編碼壓縮等技術(shù)進行處理。計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)主要可以分為圖像去噪技術(shù)、圖像增強技術(shù)以及圖像壓縮技術(shù)等。圖像去噪技術(shù)主要是針對圖像采集過程中出現(xiàn)的一系列噪音，可能是固體本身存在的噪音，又或者是光量子的噪音。這些噪音在一定程度上都能夠影響到圖像的質(zhì)量，充分阻礙了當前圖像處理技術(shù)人員的正常操作，因此，圖像去噪技術(shù)是目前計算機數(shù)字圖像處理過程中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，尤其是針對采集后的信息圖像，應(yīng)嚴格進行去噪處理。圖像增強技術(shù)針對的則是采集后需要進行處理的圖像信息，在這類圖像的某些信息中往往存在重要信息與一部分不重要的信息，因此為了能夠有效突出關(guān)鍵信息，應(yīng)對部分次要信息進行干擾的削減，圖像增強技術(shù)則可以廣泛應(yīng)用。圖像增強技術(shù)能夠進一步優(yōu)化圖像的處理，改善原來圖像的畫質(zhì)，當前在計算機的圖像處理技術(shù)應(yīng)用過程中，計算機針對圖像進行的一系列增強包括了對比度的增強、偽色彩的增強以及圖像的銳化程度等。計算機的圖像增強技術(shù)并非是在原有的圖像上進行信息的添加，而是進一步突出了圖像某部分的特性，強調(diào)圖像的關(guān)鍵信息。而圖像壓縮技術(shù)則是在實際上對圖像進行含數(shù)據(jù)在內(nèi)的壓縮。通常情況下，依靠圖像壓縮技術(shù)能夠充分提高數(shù)字圖像的清晰度和真實度，有效保障在圖像的傳播過程中，其對應(yīng)的圖像發(fā)生失真以及損失等情況[2]。

1.3 計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

針對當前計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，其主要是在圖像處理范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。當前互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與生產(chǎn)生活愈發(fā)融合，計算機對數(shù)字圖像的處理技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于實際生活中。尤其是當前人們并未能夠從日常生活中深切感受到計算機圖像處理技術(shù)的重要性，但其實計算機對圖像的處理體現(xiàn)在生活中的方方面面。在工業(yè)生產(chǎn)方面，利用計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)能夠有效提高印刷產(chǎn)品以及對應(yīng)產(chǎn)品零部件的無損檢測。而在農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)方面的應(yīng)用，數(shù)字圖像處理技術(shù)能夠幫助農(nóng)業(yè)科技進行三維機器的設(shè)計，為其相關(guān)的系統(tǒng)提供準確的圖像數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。而針對圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，則主要包括了在臨床醫(yī)學(xué)中的X射線斷層掃描以及CT掃描、核磁共振掃描等技術(shù)，利用圖像處理技術(shù)能夠優(yōu)化超聲波圖像等的準確性，保證醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的快速發(fā)展。與此同時，圖像處理技術(shù)還被遙感通信等領(lǐng)域涉及應(yīng)用，主要急用計算機圖像處理技術(shù)對遙感技術(shù)中要求的圖像信息進行準確處理，在圖像的基礎(chǔ)上進一步將高質(zhì)量的波段圖像傳送到氣象、軍事等各個部門，從而有效保證計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展。

2 圖像處理的數(shù)字處理技術(shù)分析

2.1 數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

針對當前我國數(shù)字圖像處理技術(shù)中的計算機應(yīng)用情況，由于計算機對數(shù)字圖像進行處理的過程依賴于程序進行，其處理系統(tǒng)具有一定的結(jié)構(gòu)，主要包括有圖像采集、圖像存儲、圖像顯示以及圖像處理等模塊。關(guān)于圖像的采集模塊。主要是利用各種方式得到對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)信息，同時進行數(shù)據(jù)的獲取和模數(shù)轉(zhuǎn)換等，一般情況下可以通過超聲波成像等獲取到相關(guān)圖像。與此同時，圖像的處理模塊主要是對模擬圖像進行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字矩陣，再通過其他不同的處理算法對矩陣進行分析處理，以此達到理想中的處理效果。而圖像顯示模塊則是通過當前計算機的顯示設(shè)備或者是對應(yīng)的打印設(shè)備準備輸出圖像，利用彩色打印機或者彩色等離子顯示器等進行圖像的顯示。這就是計算機關(guān)于數(shù)字圖像處理的一整個處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有較強的執(zhí)行性和準確性。

2.2 數(shù)字圖像處理分析

針對當前計算機的數(shù)字圖像處理技術(shù)，其邊緣檢測實際上是對圖像的邊緣化進行明暗、色彩以及紋理等的處理。邊緣通常情況下指的是物體的輪廓或者是物體不同的表面之間存在的交界在圖像中的對應(yīng)反應(yīng)，而在計算機對數(shù)字圖像的處理過程中，對于圖像邊緣的檢測通常以不同的灰度、色彩等特性區(qū)域來進行劃分。邊緣作為圖像處理過程中較為關(guān)鍵的對象，在一般情況下發(fā)生于灰度突然變化的部分（如圖1所示），與此同時，圖像的邊緣實際上是有一定寬度的，并且其灰度常常較為緩慢地發(fā)生變化（如圖1所示）。而在圖像的采集過程中，由于常受到部分噪音的干擾，邊緣的檢測在通常情況下也會受到一定的影響，其邊緣較經(jīng)常模糊不清。兩邊對應(yīng)灰度相同或者是相近（如圖1所示），其對應(yīng)的邊緣檢測方法也大不相同[3]。

圖1 邊緣和灰度值模型示意圖Fig.1 Schematic diagram of edge and gray value model

計算機處理數(shù)字圖像的過程中，除了要對邊緣進行檢測外，還應(yīng)對濾波進行處理。通常情況下，在圖像輸入計算機的過程中，周圍環(huán)境以及對應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)換器都會對其圖像產(chǎn)生一定的噪聲干擾，進而導(dǎo)致圖像在輸入過程中產(chǎn)生部分失真的現(xiàn)象。為了有效消除當前的失真情況，并且有效避免噪聲的相關(guān)干擾，則將對圖像進行一定程度上的正規(guī)化處理，即將圖像的失真情況進行校正，并且在模糊識別的基礎(chǔ)上去掉模糊的成分，幫助圖像恢復(fù)原貌。對于圖像的噪聲成分消除操作，是圖像的濾波操作。主要是為了有效對圖像進行特征識別模式，進一步符合計算機的適應(yīng)度要求，消除數(shù)字圖像中混雜的各種噪聲。當前的濾波操作技術(shù)要求應(yīng)在嚴格保證原圖像輪廓邊緣等重要信息的基礎(chǔ)上盡可能大地使圖像清晰化，提高視覺效果。

最后，關(guān)于計算機數(shù)字處理技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用，更為重要的是對圖像進行的像素細分工作，目前我國的圖像測量系統(tǒng)主要由照明系統(tǒng)、光學(xué)成像系統(tǒng)以及計算機等組成。而對于相關(guān)數(shù)字圖像的處理，應(yīng)進一步要求對系統(tǒng)的精度進行充分分析研究，目前的圖像測量系統(tǒng)精度受到較多因素的影響，因此越來越多的人關(guān)注到圖像測量軟件的算法問題。尤其是針對邊緣檢測的算法，其對圖像精度的確定要求較為嚴格。伴隨著我國工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)的不斷發(fā)展與提高，數(shù)字圖像的處理技術(shù)也在不斷優(yōu)化發(fā)展，其中關(guān)于邊緣檢測的精度以及對應(yīng)的分辨率的檢測主要是利用邊緣鄰域灰度分布的矩來進行擬合邊緣的估計。針對當前二維空間中的理想邊緣模型（如圖2所示），對應(yīng)計算機對圖像邊緣像素的處理，主要是利用二維空間的灰度矩來有效確定邊緣的位置，其方法較為簡單便捷，也具有一定的精確度，能夠適用于任意尺寸的窗口，精度也不受圖像恢復(fù)數(shù)據(jù)加性或者乘性的影響[4]。

圖2 二維理性邊緣模型圖Fig.2 2D rational edge model diagram

2.3 計算機數(shù)字處理技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用

計算機數(shù)字處理技術(shù)實際上旨在對數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理，而應(yīng)用于圖像處理則需要將對應(yīng)的圖像與數(shù)字信號進行轉(zhuǎn)換應(yīng)用，繼而在計算機相關(guān)算法的運用過程中充分提高數(shù)字圖像處理技術(shù)的加工應(yīng)用。計算機的加工基礎(chǔ)主要建立在一定程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，而圖像處理旨在對圖像進行加工，而圖像信號在計算機的處理過程中具有一定的局限性，因此通常情況下都將圖像信息與數(shù)字信息進行合理轉(zhuǎn)換。以此提高計算機對數(shù)字圖像信號的充分把握與處理。數(shù)字圖像處理技術(shù)主要利用計算機的相關(guān)技術(shù)軟件進行分析處理，能夠應(yīng)用計算機的對應(yīng)算法進行圖像的測量、增強以及繪制，尤其是針對當前信息技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)代化社會，關(guān)于圖像信息處理技術(shù)的發(fā)展能夠從多個方面進行深入研究。例如，在計算機圖像的灰度處理過程中，能夠在算法基礎(chǔ)上實現(xiàn)灰度圖像的代開，初始化對應(yīng)的DIB對象，同時創(chuàng)建相關(guān)的內(nèi)存緩沖區(qū)，并且載入對應(yīng)的DIB對象，接著進行原始圖像的灰度值統(tǒng)計分析，有效將當前的圖像的原始灰度值映射到新的灰度值上，進而產(chǎn)生新的圖像，以此達到對圖像的有效處理。計算機在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用較為廣泛，也大大提高了圖像的處理效果[5]。

3 結(jié)語

關(guān)于目前計算機數(shù)字處理技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用，其所涉及的研究方面較為廣泛，基于計算機處理技術(shù)下的圖像處理涉及到了當前生產(chǎn)生活中的方方面面。而圖像處理技術(shù)不僅只是做好圖像的優(yōu)化，還應(yīng)在一定程度上提高信息處理的準確性，在速度優(yōu)化的基礎(chǔ)上進一步實現(xiàn)圖像的快速處理。計算機憑借自身準確快速的優(yōu)勢不斷提高其在圖像處理技術(shù)中的地位，在目前的現(xiàn)代化發(fā)展社會中發(fā)揮著重大作用。計算機數(shù)字處理在圖像處理技術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛，也越來越受到人們的廣泛關(guān)注。對數(shù)字圖像處理技術(shù)進行分析研究，從而有效提高圖像處理的快速性和準確性，以此推動計算機數(shù)字處理技術(shù)在圖像處理中的發(fā)展。

引用

[1] 張婧.計算機技術(shù)在圖形圖像處理中的應(yīng)用與關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2021(9):122-123.

[2] 陳巖巖.計算機技術(shù)在圖形圖像處理中的應(yīng)用[J].湖北開放職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2019,32(15):111-112.

[3] 文晶.計算機技術(shù)在圖形圖像處理中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新, 2019(2):87-88.

[4] 黃碧云.計算機圖形圖像處理技術(shù)在視覺傳達系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2019,37(6):107-108.

[5] 鄧鵬飛.計算機技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用,2012,15(16):76+84.