计算机图像修复技术论文

计算机毕业论文 时间:2018-01-19 我要投稿

  计算机图像修复技术论文【1】

  摘 要:随着科学技术的不断发展,当今的时代已经是一个网络的时代,而这一时代最为基本的工具就是计算机,计算机的使用已经遍及了人们的学习和生活当中,成为人们日常生活中所不可或缺的用品。

  计算机也成为图像存储的主要工具,给图像的保存带来了极大的方便,但是,存储在计算机中的图像可能会因为各种各样的因素而遭受损坏,所以,图像的修复技术就显得尤为重要了。

  本文首先对计算机修复这一较为抽象的概念进行了简单的描述,在此基础上,分析介绍了目前较为广泛使用的计算机图像修复技术。

  关键词:计算机图像;修复技术;问题描述;技术介绍

  计算机存储的信息在各种因素的作用下可能会被破坏,一旦信息缺失,将会造成图像的无法解读,图像的修复技术的研究可以将原本被破坏的图像恢复到其最初的面貌,能够将空白的信息给找回,从而恢复图像的完整面貌。

  这一技术在电影的特技和文物的保护上能够起到举足轻重的作用,因此,这是当今的一个研究热点,图像的产生也就意味着图像修补技术的必要性,而该技术将会不断发展。

  1 计算机图像修复的描述

  对于计算机的图像修复技术,如果从数学的角度进行分析,那么可以较为简单地用区域的概念来阐述,在某一个区域内,某部分的信息是残缺的,而其它的信息则是已知的,要根据现有的已知信息将残缺部分的信息找回,从而使其恢复到原先的状态或者是接近原先的图像。

  但是,如果想要将图像修复到和残缺之前一模一样,就需要足够并且准确的信息量,然而,实际中所残缺的各种图像,有些的残缺程度往往非常严重,所以,很难保证所被修复的图像和原先的图像时没有任何差别的,按照目前的修复技术,所能够保证的只是最大程度地将其修复到和原图像接近。

  因此,在这种现状下,研究者提出了各种假设,针对图像修复这一问题,还需要不断地研究和探索,不断地提高图像修补技术的功能,从而在图像缺失严重的情况下,也能够较为准确地恢复图像的缺失和损坏部分。

  2 计算机图像修复技术介绍

  2.1 O live ira技术

  在该技术的使用下,计算机在处理损坏的图像时,并不能够非常准确地恢复原本的图像,因为残缺的图像所缺失的部分可能程度较大,而且它可能和任意空间出现断绝,因此在采样技术的作用下,它是将断裂缺失的部分自动修复,缺乏一定的精准性,只能够最大程度地和原图像接近。

  为了使得被修复的图像的精确度得到提高,应该将要处理的图像尽可能地缩小其区域范围,图像的区域范围越小,那么修复的结构就越为科学合理而且更加精确。

  在图像的区域缩小之后,通过采用接近的模型,在以往经验的总结的基础上,对残缺的图像进行定位,从而找出缺失的信息。

  这种图像修复技术的使用前提是,人们的视觉是存在一定的误差的,不能够通过肉眼观察出极为细小的差别,正是这一前提的存在,所以允许被修复的图像的模糊区域存在。

  该算法下的被修复的图像虽然比较粗糙,不能保证较高的精确度,但是它有一个很大的优点,就是简单迅速,在时间上比较紧迫,并且需要修复的图像不需要太高的精确度时,这种算法是较为有利的。

  2.2 基于径向基函数的图像修复技术

  这种图像修复技术建立在三维曲面的重建问题上,在曲面重建中,径向的基函数具有足够的优势,而这一优势可以应用在图像修复中,并且取得了较好的效果。

  在径向基函数的原理下,该算法在计算过程中,对各分散的点进行采样,在采集到一定的点数之后,构建出连续函数,只要对构建出的函数进行再次的采样工作,就可以将破损的区域找出并恢复。

  计算机的图像修复就是基于这一原理上进行的,这种算法处理的图像,具备一定的科学合理性,并不是胡乱将缺失的信息补全,而是通过对所要修复的图像,根据已有的信息进行样点的采集,以这些样点为基础,构建连续函数,从而补全图像。

  该计算方法的优点在于,它能够突出该信息的典型特点,从而构建出较为合理和准确的图像,它不仅仅计算速度快捷灵敏,而且对于缺失区域较大的图像的修复也能取得较好的效果,和第一种方法计算方法相比,明显具备更大的优势,对于残缺的图像,具备稳定的修复功能。

  2.3 基于纹理合成的图像修补技术

  基于约束和纹理合成的图像修补技术,这种算法极大地限制了错误率,提高了修复速度和精确性,并且分割的效果比较好,而且处理的破损区域更大。

  该技术的应用有其针对的范围,在图像给定的条件下,通过算法是使用,对其设立对应的约束条件。

  在这一基础上,需要图像的样本纹理才能够完成,所采集的样本信息比较繁多,所以要对其进行筛选,在筛选完之后,将选出的信息综合处理,在图像的合理分割的算法上,对原先的图像进行处理,这一处理过程中,必须保持图像的平滑性,否则,就会无法完好地恢复图像。

  在该种修补技术下,经过一系列的处理过程,所得到的图像时较为令人满意的,除了图像的准确度和精确度得到了保证外,其图像的修补速度也是非常迅速的,在较为紧急的情况下,也能够将图像修补到所要求的程度。

  这种算的前提是要选定一个采样的区域,而这一区域的选择是科学合理的,选择好区域之后,自然能够缩小图像修补的范围,将错误率在一定程度上控制到最低。

  在纹理的采样之后,则是对图像的分割处理,在这种技术下,能够最大程度地保持图像原先的平滑性,不会给人过于突兀的视觉感官效果,使得人们在视觉上能够更好地接受,并且还极大提高了图像的连续平滑性,图像的匹配性也能够达到修补的要求。

  2.4 其它图像修复技术

  除了上述两种修复技术以处,还有一些其它图像修复方法被提出并使用,例如,整体变分方法在扩散过程中考虑了轮廓的几何信息,可以处理较大的区域但边界处往往很模糊。

  非线性扩散图像修补算法能够达到非常好的修补效果,而且该算法的收敛速度是其它算法所不能够媲美的,因此,其应用也是较为泛的。

  近年来,由霍星等人提出的基于连分式的图像修复方法,在用于数字图像的修复方面也是十分有效的,该算法因为数学公式的引用的特殊性,使其对数字方面的图像修复有着重要的作用,并且也取得了较为不错的结果。

  偏微分方程的方法可以针对用户需指定需要修复的区域进行修复,该算法用保证边缘处的边界连续,但是,该方法有一个明显的缺点,及时其计算的稳定性不强,这样就无法很好地保证图像的修复质量。

  图像修补技术人员在偏微分方程的方法下,需要指等待被修复的图像区域,并将图像分为典型的3个独立的通道,继而,算法将每个通道需要修补的区域边界的等值线沿着中间部分扩散。

  3 结束语

  图像的意味着图像修补技术的出现,图像修补技术的起步较晚,但是发展极为迅速,随着科技的发达,计算机在图像修补中得到了广泛的应用。

  图像修补技术的应用给一些电影视频的制作等工作带来了极大地方便,在该技术下,有残缺的图像能够自动找回所丢失或者损坏的信息,从而保证图像的完整性,有利于对相关图像的研究工作,由此可见,其重要性以及实用性是不言而喻的。

  目前该技术虽然取得了较大的突破,但是依然存在一些不足之处,因此还需要不断地研究和创新,争取更大的进步。

  参考文献:

  [1]胡正平,刘文,许成谦,李杰.局部自适应学习基稀疏约束结合信息优先权选择扩散的迭代图像修复算法研究[J].仪器仪表学报,2010(03).

  [2]彭坤杨,董兰芳.一种基于图像平均灰度值的快速图像修复算法[J].中国图象图形学报,2010(01)

  [3]王书文,骆岩红,黄伟,杨筱平,贾建芳.敦煌壁画数字图像修复中遇到的挑战[J].西北民族大学学报(自然科学版),2009(02).

  计算机图像处理技术【2】

  摘 要:随着科学技术的快速发展,计算机的应用已经渗透到各行各业,计算机的更新换代逐步加快,在各个领域中的作用无法替代。

  其中,计算机对图像信息或者数据信息的处理技术应用十分广泛,这一技术统称为计算机图像处理技术。

  在工程技术、工业、机电行业、广告传媒领域以及农业领域均有广泛应用,利用该技术对数据图像进行分析处理。

  本文主要介绍了计算机图像处理常用的方法、技术以及在不同领域内的应用,最终对该技术的发展前景进行阐述。

  关键词:计算机 图像处理技术 发展前景

  引言

  伴随着计算机技术的迅速发展,计算机在人们日常生活工作中的地位和作用日益凸显,成为不可替代的必需工具,带给人们极大的便利,应用于各个领域。

  计算机的应用能够帮助人们将复杂的工作通过简单的操作处理,高标准的完成,这是信息时代发展的必然趋势。

  传统的图像处理技术使用起来比较复杂,而计算机图像处理技术的问世将图像处理这一复杂的工作简单化,计算机图像处理技术在对图像进行处理时能后将具体处理的过程显示出来,便于操作者观看,并且能够在同一时间内将批量的图像一次性进行处理,完成相关的程序,是图像处理工作更加简单易行。

  实际工作中,科学运用计算机图像处理技术能够提高图像处理工作效率,加快工作进度。

  一、计算机图像处理常见的方法

  图像处理的目的是为了更好的、更为全面的研究分析图像,要想达到这一目的,必须先对图像处理的具体步骤进行深入分析研究,计算机图像处理选用的方法比较多,但是更为常见和用途广泛的还是计算机混合光学处理技术和电学模拟处理技术等。

  1.计算机混合光学处理技术

  计算机混合光学处理技术顾名思义是利用光学的方式对图像进行处理的技术,再用数字技术对图像进行精确处理,这种计算机图像处理技术涵盖了图像的预处理和精确处理,两种处理模式能够将图像处理的更加合理,在一些特殊的情况下适合使用。

  2.电学模式处理技术

  电学模式处理技术就是将光强度信号转为电强度信号,再用电子学对信号进行综合性的处理,其中包括反差方法、浓度分割、光谱对比、色彩合成等具体操作。

  这种图像处理方法最常见的用处就是在电影电视中。

  随着该项技术的日趋成熟和逐步改进,根据电学模拟方法的基本特征和规律,可以细分为一下几种功能:一种是通过建立反变化将信息数据进行重组,组成新的排列形式;一种是改变时钟脉冲的变化规律,并通过模拟的方式实现;一种是将各种响应不同的处理模式看作为过滤器,完成信号的处理。

  电学模拟处理方法其运行的设备以及成本的投入相对较低,具有较明显的优势,能够使计算机图像处理技术在较短的时间内完成图像的过滤处理。

  二、计算机图像处理的相关技术

  按照通用的叫法,计算机图像处理技术又称为影像处理技术,通过计算机中的特定程序来分析研究图像,使其达到预设的效果。

  实际运用中,也可以将计算机图像处理技术成为计算机图像数字处理技术,就是借助于数字摄像机、扫描仪等计算机配套设备,通过数字化方法,获取必要的二维数组。

  计算机图像处理技术包含许多方面,例如扫描、匹配、图像复原、具体图像的识别、图像压缩等方面。

  1.图像识别、扫描及匹配功能

  计算机图像处理最重要的目的是为了能够顺利的识别、扫描、匹配图像,进而获取图像或者构成图像的特殊符号以及包含特定意义的数据,而不仅仅局限于具有随机分布特征的计算机文件,这种方法日常生活中会经常遇到,例如指纹识别、人脸识别等关于识别模式的方式。

  2.图像复原及增强功能

  图像复原及增强功能主要目的是提升图像的整体质量,实现这一效果的第一步便是通过处理技术将图像进行增强处理,其中包括图像对比度的增加、图像外形的改变、图像变化程度的高低等等,图像增强处理选择的方法通常有两种,一种是频率域法,另一种是空间域法。

  可以选择低通滤波处理技术消除图像中的噪点,而选择高通滤波可以增加图像的高频信号,经过上述方式处理后,图像将变得更为清晰。

  3.图像数字化功能

  要想获得数目较大的数据图像,首先考虑的便是图像数字化功能,此功能的主要形式为高宽像素构成图像数据,如果图像的数据为动态模式,则获得的数目将会更大。

  因此,在实际运用中,人们将数据较大的图像通过压缩的方式进行传输或者存储,便利日常的使用。

  图像压缩处理技术通常选择的方法是不失真或者近似的方法,运用这些方式对图像进行压缩处理后图像基本保持原来的效果,一般不失真的方法用于静态图像的压缩,而近似的方法通常用于动态图像的压缩。

  三、计算机图像处理技术在不同领域的运用

  1.应用于计算机动画以及艺术的设计

  我们日常所见的动画或者艺术品,其设计和创作的过程中会经常使用计算机图像处理技术,进而牵扯到计算机其他必要的软件,例如3DMAX、三维造型动画设计、二维平面设计等动画制作软件,随着经济的快速发展,社会的日益进步,类似上述的软件的使用范围将更为广阔。

  又比如在公益广告、商业广告的制作以及平面设计图像中的特效文字的设计都会用到Photoshop软件,不仅如此,PS还可以为宣传设计海报、各类会展的门票以及各位报刊杂志的彩页等,在越来越多的商业领域内,计算机图像处理技术的处理效果得到了充分的运用和体现。

  2.遥感图像处理技术

  现如今,高新科技的不断诞生 ,计算机遥感技术也得到了巨大的提升,在社会各个行业的发展过程中计算机遥感技术的运用也十分广泛,其中更多的用于图像的处理和设计,遥感处理技术的应用离不开计算机图像处理技术,计算机图像处理技术在其中发挥的主要作用是显示遥感技术应用的程度和自动化处理的全过程,在今后的发展中必然会成为主要的图像信息获取并迅速合成图像的处理技术。

  遥感图像处理技术主要处理的对象为数字图像,并且以此为技术推动其他功能的完善和发展。

  3.计算机的制造以及辅助设计

  计算机制造和辅助设计技术是一项综合性的技术,不是指计算机制造技术,而是指制造业与计算机之间进行技术融合后形成的技术,这项技术的使用范围较广、学科交叉较为复杂、知识更为密集,在我国一些科技含量较高的制造业中,计算机制造以及辅助设计技术的使用价值非常高,起到关键性的作用,这也是体现国家科技水平和现代化工业发展水平的重要标志之一。

  不仅如此,计算机图像处理技术在建筑工程设计、室内设计、汽车等交通工具的外形设计、网络分析等多方面也有十分广泛的应用,效果十分显著。

  四、计算机图像处理技术的发展前景

  随着信息社会的逐步发展,计算机图像处理技术也日趋成熟,当前计算机图像处理技术在世界各国的发展日渐成熟。

  但是,随着社会的进步各领域对计算机图像处理技术的要求也越来越高,为了适应社会的发展,满足各领域对计算机图像处理技术的需求,计算机图像处理技术的专业研究人员需要再接再厉,不断探索新的技术,逐步推动计算机图像处理技术使用范围的扩大和功能多样性发展。

  随着计算机其他软件的日趋成熟,计算机图像处理技术的配置可靠性和优越性更加坚固,可以进行综合信息的多角度、多方面、多目标、多方向、多渠道的处理,在计算机图像处理技术迅速发展的过程中,不仅需要技术人员加大技术软件的开发,还需要日常生活需要的图像处理软件,从而保证在不同的领域和范围内都能进行图像处理。

  为了使人们在今后的生活工作方面有丰富多彩的环境,图像处理技术人员要深入研究,研发更加全面的图像处理软件,满足不同层次群众的需要。

  综上所述,随着信息时代的快速发展,各行业发展过程中技术含量的逐步提升,计算机图像处理技术的应用范围将更加宽广,因此加强计算机图像处理技术的科技研究,对于整个社会的发展进步极为有利。

  参考文献

  [1]温玉春.计算机图像处理技术应用研究田.现代商贸工业,2011,22(12):178-179.

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