導語：如何才能寫好一篇計算機圖像處理技術基礎，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：計算機技術；圖形圖像處理；圖像數(shù)字化；計算機現(xiàn)代化應用；數(shù)字模式 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2015）15-0061-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.031

改革開放以來，隨著計算機的飛速發(fā)展，從以前計算機寥寥無幾已發(fā)展到現(xiàn)在的幾乎家家戶戶都有。在進入信息化時代的今天，快速有效率地獲取信息將直接影響到人們的思維和決策。我們感知事物的主要途徑就是圖畫，計算機圖形圖像處理技術不僅可以使人們所看到的圖形圖像更加清楚，也可以使圖像變得更加生動具體。舉個日常生活中的例子，比如我們看到的3D電影、多媒體課件、photoshop圖像處理軟件等。計算機圖形圖像處理可以用于生活中很多方面，比如平面設計、網(wǎng)站設計、圖像處理等。計算機圖形圖像處理技術因為其處理圖形效果好、準確性高、處理速度快等特點，使得計算機圖形圖像技術存在于許多領域，并且發(fā)揮著重要的作用。

1 計算機圖形圖像處理技術的含義

所謂計算機圖形圖像處理技術，就是利用電腦來把概念或數(shù)學模型所描繪的幾何圖形或者立體幾何圖形通過計算機進行顯示、修改、儲存、壓縮來達到使圖像質量得到增強的效果，并且可以用如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等方法進行圖像的改善，來使抽象、模糊、不真實的圖片變得更加生動具體，來達到增加人們視覺效果的目的。簡而言之，就是利用計算機把圖片進行加工處理，使圖像變得更加生動。計算機圖像處理包括對數(shù)字圖像的處理、對數(shù)字圖像的分析與理解、結合傳感設備對實際事物的數(shù)字化圖像采集以及對圖像處理結果的數(shù)字化表達等。通過計算機可以把圖片從二維轉化成三維，增強圖片的真實感，使人身臨其境。

2 計算機圖形圖像設計的內容

（1）計算機可以使圖像數(shù)字化，計算機可以把需要修改的圖片轉化成數(shù)字模式，便于計算機處理和識別，使計算機對圖片的處理更加準確；（2）計算機可以把原有的照片增強或復原，照片的增強或復原是使照片增強著色的重要途徑，可以減少干擾和噪聲使圖像更加清晰；（3）計算機圖形圖像設計可以利用代數(shù)法、反投影法來進行圖片的保真，達到重建圖像的目的。計算機可以利用采集到的數(shù)據(jù)來進行圖像的還原；（4）計算機圖形圖像設計可以壓縮圖片，把圖像進行編碼處理，來達到簡化圖片信息，方便圖片的運輸?shù)哪康?；?）色彩的設計對計算機圖形圖像設計是十分重要的，要知道，我們評判圖像是否真實，最先觀察的就是圖像的色彩是否貼近生活，所以計算機圖形圖像設計可以把色彩變得更加逼真，讓人們感受到或真實或立體的圖片。

3 計算機圖形圖像設計在生活中的應用

計算機圖形圖像由于有著操作方便靈活、效果好、準確性高的處理特點，所以計算機圖形圖像設計在生活中的應用有很多，比如網(wǎng)頁設計、平面設計、包裝設計、室內設計、軟件設計等。例如生活中常見的photoshop軟件，通過這個軟件我們可以用來處理照片，包括添加文字、剪裁或者對照片進行局部處理；還有計算機圖形圖像在工程制圖中的應用，通過CAD軟件可以實現(xiàn)，它可以把事物變得具體，把平面的圖形用立體的形式表達出來由點到線、線到面、面到體，逐步擴充，來達到實驗模型的整體構造；計算機圖形圖像設計也可以在醫(yī)學中應用，計算機圖形圖像設計可以把醫(yī)學中的影像信息轉變?yōu)槿S視圖，使醫(yī)生對病情的診斷得到大幅度提高。計算機圖形圖像處理技術可以在包裝設計得以應用，計算機圖形圖像技術可以進行排版、縮印、調整色調等工作，使包裝更加貼近人們生活；計算機圖形圖像設計應用在動畫設計中，動畫是由一張張圖片拼接起來的，計算機圖形圖像技術可以使圖片變成動畫，從而使動態(tài)的圖片變得更加逼真，同時也能減少工作量，使動畫表現(xiàn)出更加真實的規(guī)律，更容易讓人們接受……現(xiàn)如今計算機圖形圖像處理已經(jīng)分布在我們生產、生活的各個方面，這種技術已經(jīng)發(fā)揮了巨大的作用，給人們以全新的視角和多維的空間看世界，讓我們的生活變得更豐富多彩。

4 計算機圖形圖像技術的發(fā)展前景

從進入21世紀以來，計算機開始飛速發(fā)展，計算機圖形圖像發(fā)展技術已經(jīng)歷了30多年的發(fā)展，成為現(xiàn)在最活躍的技術之一。計算機圖形圖像技術也廣泛應用到我們生活的各個方面，小到包裝設計、圖片處理，大到醫(yī)療制圖、工程設計。這些應用不僅使我們的生活更加豐富多彩，而且使我們的視野變得更開闊。計算機圖形圖像設計豐富了我們的生活，比如3D電影，使我們在看電影時身臨其境；用于醫(yī)療中，可以使醫(yī)療科技變得更發(fā)達，使我們的健康進一步得到保證；用于繪制自然景物，計算機圖形圖像技術可以把自然景觀設計得十分真實，給人們帶來視覺上的強烈沖擊……根據(jù)計算機的圖形圖像技術所研究出的硬件軟件在日常生產、生活中就擁有著巨大的發(fā)展前景。這就需要我們建立較為完善的科學管理體系以及規(guī)范化的制度，讓計算機圖形圖像處理技術造福人類，使人們的生活變得豐富多彩。

5 結語

計算機圖形圖像的處理技術使計算機技術得到延伸與推廣，使計算機技術深入人們生活的方方面面，計算機圖形圖像處理技術開始發(fā)展于20世紀80年代，到現(xiàn)在有30多年的歷史，由于計算機圖形圖像的設計在人們生活生產中有巨大的適用空間，并且在日后的發(fā)展過程中對人們有著深遠的影響和重要的意義，計算機圖形圖像處理技術顯然已成為計算機現(xiàn)代化應用的重要方面之一，對人們的生活起到非常重要的促進作用。計算機圖形圖像處理可以在醫(yī)療保健、航天航空、室內設計、工程制圖等方面得到應用，計算機圖形圖像處理技術創(chuàng)造了巨大的社會生產力，其自身也在不斷發(fā)展與進步中越來越適應人們的生產、生活。相信隨著計算機圖形圖像處理技術的不斷發(fā)展，我們的生活將會越來越好。

參考文獻

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[5] 孫家廣，楊長貴.計算機圖形學[M].北京：清華大學出版社，2000.

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關鍵詞 計算機；圖像處理；信息技術；應用分析

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）160-0060-02

計算機文明作為現(xiàn)代文明的重要載體，其發(fā)展過程較為迅速，且具有廣闊的發(fā)展空間。隨著計算機技術的深入，人們的生活生產方式發(fā)生了巨大的改變。計算機圖像處理技術具有強大的功能，能夠直接的影響到生活的方方面面，產生了較高的社會價值。與此同時，隨著計算法的更新和完善，計算機圖像處理技術從自身進行了改革，提高了其使用價值。

1 計算機圖像處理技術的概念及分類

計算機圖像處理技術主要是指利用計算機技術對圖形圖像進行數(shù)據(jù)分析與處理，進一步剖析圖像中隱藏的其他信息，為相關工作提供思路。其研究重點在于，如何將圖像進行多樣性的轉化，且轉化的數(shù)據(jù)能夠識別“數(shù)字矩陣”，只有完成圖像優(yōu)化，才能夠將其保存在計算機系統(tǒng)中。除此之外，對已經(jīng)保存在計算機上的圖像，通過算法能夠對其進行深入的分析，并得出相關的圖像信息。

圖像可以分為數(shù)字化圖像和模擬圖像2個大類。數(shù)字化圖像具有較高的精度，且處理步驟相對的方便，能夠滿足現(xiàn)代社會對圖像處理的基本要求。模擬圖像的輸出較為便捷，但是在靈活度和精度的選擇上處于劣勢。生活中常見的模擬圖像包括照片、光學圖像等。

2 計算機圖像處理技術的要點及研究方向

計算機圖像處理技術已經(jīng)運用在農業(yè)、偵查、工廠作業(yè)、醫(yī)療等多個領域，其研究的重點主要集中在以下幾個方面。

首先，實現(xiàn)數(shù)字化圖像，其步驟包括采樣和量化。與此同時，由于現(xiàn)階段計算機圖像處理的軟件較多，常見的包括Corel Draw、Photoshop，它們能夠對圖像進行常規(guī)的修飾和轉換，使其達到預想的效果。

其次，要努力還原和增強被損毀的圖像。例如，消除不必要的噪音能夠獲得高質量的圖像效果，提高了還原度。當然，圖像經(jīng)常會受到環(huán)境和設備的影響，使其表現(xiàn)的較為模糊，缺乏精準度。因此，在圖像處理的過程中需要我們基于幾何校正，進一步完成對圖像的重建工作。圖像增強是指讓數(shù)字化圖像更為清晰和細致，即得到更高質量的圖像。這就要求我們通過干擾抑制，對圖像使用低通濾波器來實現(xiàn)外界的干擾。與此類似的方法還有灰度等級直方圖處理。該處理方式具有較好的圖像增強效果，能夠有效地利用灰度等級直方圖進行對比，改善圖像中細微的部分，使其表現(xiàn)的更為細致，這將有利于計算機的識別和整理。

再次，我們將其歸納為模式識別。具體而言，圖像的處理需要被計算機識別，因此，研究模式識別對計算機圖像處理技術具有重要意義。舉一個簡單的例子，指紋識別技術。指紋具有唯一性，所以在研究指紋圖案的過程中，端點和交叉點都具有唯一性，這也是指紋具有絕對精確度的主要原因。

最后，圖像編碼。圖像編碼技術主要運用于圖形圖像的傳輸和數(shù)據(jù)的高度壓縮領域。在圖像編碼的處理過程中，我們首先應該進行的就是對多余、重復信息的排查和刪減，這將有利于提高圖像傳播的速度、壓縮時間。其次，由于人的視覺心理特性不同，我們通常選擇混合編碼以及預測編碼的方式完成圖像編碼的操作。

3 新時期計算機圖像處理技術的發(fā)展趨勢

隨著社會的進步與發(fā)展，計算機圖像處理技術也進行著新一輪的革新。形態(tài)學、分形幾何的出現(xiàn)，豐富了計算機圖像處理技術的理論基礎，有利于實現(xiàn)其多樣化的發(fā)展?，F(xiàn)階段，計算機圖像處理功能表現(xiàn)為高度的集成化。具體來講，隨著社會需求的增加，將圖像處理技術盡可能的集中在芯片上，能夠更好的節(jié)約空間資源，滿足人們的切實需要。此外，隨著算法基礎的成熟，分形幾何、人工神經(jīng)網(wǎng)絡能夠有效地改善圖像處理的速度，提高工作效率。

就我國計算機圖像處理技術的發(fā)展來看，我國自主研制的衛(wèi)星觀測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)獲取方面有著新的成就，在醫(yī)學技術領域也得到了較快的提升，這些都離不開計算機圖像處理技術。與此同時，“實時動態(tài)圖像技術”將成為該領域的新趨勢之一。該技術能夠將圖形處理技術在結合人工智能的基礎上，實現(xiàn)多領域的跨界運作，能夠承擔更多的社會效益和經(jīng)濟效益，創(chuàng)造更多的使用價值和社會價值。

4 計算機圖像處理技術的應用

計算機圖像處理技術已經(jīng)被廣泛的應用于醫(yī)療、氣象、航空航天、農業(yè)、交通運輸?shù)榷鄠€領域。筆者將聯(lián)系實際進行簡單的幾點分析。

在農業(yè)方面，計算機圖像處理技術主要被應用于農副產品的加工方面，并取得了初步的成效?？偟膩碇v，計算機圖像處理技術能夠為農業(yè)產品機械自動化提供便利的條件，能夠間接的提高農副產品在生產加工上的效率，有利于節(jié)約人力物力資源。其中，最典型的就是“蘑菇自動化采摘系統(tǒng)”的成功研發(fā)。該系統(tǒng)在使用計算機圖像處理技術的基礎上，利用智能機器人實現(xiàn)了對蘑菇的自動化采摘，一定程度上提高了采摘的速度，減少了農民作業(yè)的壓力，具有較高的使用價值。

在交通運輸方面，我國的道路交通體系具有較大的壓力，如何合理的規(guī)劃、搭建安全交通線路，需要計算機圖像處理技術的大力支持。就目前形式而言，攝像監(jiān)控系統(tǒng)是最直接的表現(xiàn)形式。在設置了紅綠燈的交通路口，通常都配置了攝像頭，將違規(guī)違章行為進行記錄和拍攝，并在計算機終端設備上進行保存。該系統(tǒng)在運行中所利用的自動檢測識別功能就是通過計算機圖像處理技術來完成的，具有較高的社會意義。

除此之外，計算機圖像處理技術也被廣泛的應用在工業(yè)發(fā)展領域，例如，工業(yè)生產線的自動識別系統(tǒng)，紡織產品的質量檢測等。因此，筆者認為發(fā)展計算機圖像處理技術能夠為人們的生活提供更多的選擇。

5 結論

在現(xiàn)代科技信息化高度發(fā)展的當代社會，計算機圖像處理技術被應用在社會生活的方方面面，有利于促進現(xiàn)代社會的新發(fā)展。與此同時，生活需求多樣性要求計算機圖像處理技術不斷的革新，即數(shù)字化、高清化的發(fā)展成為主流趨勢。在算法技術不斷成熟的過程中，計算機事業(yè)也得到了新的發(fā)展，具有廣泛性。

參考文獻

[1]王耀南.計算機圖像處理與識別技術[M].北京：北京高等教育出版社，2011（7）.

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關鍵詞：計算機技術；醫(yī)學圖像；圖像處理技術

中圖分類號：TP18文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)15-3696-02

The Application of Computer Image Processing Technology in Medicine

ZHANG Gui-ying

(Zunyi Medical College, Department of Medical Information Engineering, Zunyi 56003,China)

Abstract: Modern medicine is increasingly inseparable from the medical image information, the support of medical equipment or systems, medical image processing and medical equipment, ultrasound imaging, CT, MRI, surgery, Tongue like diagnostics and computer image processing technology are closely related.

Key words: computer technology; medical image; image processing technology

1醫(yī)學圖像的種類

隨著計算機技術和醫(yī)學的發(fā)展，醫(yī)學圖像信息在臨床診斷中起著越來越重要的作用。目前，供醫(yī)學研究和臨床診斷所需要的醫(yī)學圖像多種多樣，如：B超圖像、MRI圖像、CT圖像、PET圖像、SPECT圖像、數(shù)字X光機（DR）圖像、X射線圖像、各種電子內窺鏡圖像、顯微鏡下病例切片和顯微鏡下細胞圖像等。利用計算機技術處理這些圖像，不僅可以提高醫(yī)學臨床診斷水平，還能為醫(yī)學培訓、醫(yī)學研究與教學、計算機輔助臨床外科手術等提供必要支持[1]。

2醫(yī)學圖像處理技術的內容

在醫(yī)學圖像處理中，計算機起著至關重要的作用。廣義的圖像處理技術包括：圖像的獲取、圖像的存儲、圖像的傳遞、圖像的處理和圖像的輸出，這些處理工作都需要用到計算機技術。狹義的圖像處理主要研究計算機可以實現(xiàn)的算法，包括：1)幾何處理：包括改變圖像的大小，旋轉、移動圖像等。2)算數(shù)與邏輯預算：包括圖像的加減乘除、與或非運算等。3)圖像數(shù)字化：將模擬形式的圖像轉化成數(shù)字圖像。4)圖像變換：為了方便后續(xù)操作，改變圖像的表示域和表示數(shù)據(jù)，如傅里葉變換、余弦變換、小波變換等等。5)圖像增強：改善視覺效果和圖像質量，如對比度增強、平滑、校正等等。6)圖像復原：修復失真圖像以盡量接近原始的未失真的圖像，如頻域中的恢復方法、最大熵恢復、運動模糊恢復等。7)圖像壓縮：為了有利于圖像的傳輸和存儲，將一個大的數(shù)據(jù)文件轉換成較小的同性質的文件，如自適應編碼壓縮、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡和小波技術的壓縮等。8)圖像分割：將圖像中感興趣的部分分割出來，為后續(xù)圖像分析和理解打基礎，如邊界檢測、區(qū)域檢測等等，具體可以參考文獻[2]。9)圖像的表示和描述：對已分割的圖像進一步表示和描述，以更適合計算機進一步處理，如顏色提取、紋理提取、區(qū)域集合特性等等。10)圖像分類識別：根據(jù)提取的特征來分類識別圖像，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機、模糊識別等。11)圖像重建：將一組關于目標的某一剖面的一維（或二維）投影曲線，重構該剖面的二維（或三維）圖像的技術，如投影重建、3D重建技術等。一般所說的圖像處理指的是狹義的圖像處理。

3計算機圖像處理技術在醫(yī)學中的應用

3.1圖像處理技術在超聲醫(yī)學成像中的應用

超聲成像過程中圖像處理的方法有很多，其中主要的有圖像平滑處理、圖像偽色彩處理、圖像紋理分析、圖像分割、圖像銳化處理，以及圖像增強處理等圖像處理方法[3]。在B超圖像中，不可避免會出現(xiàn)噪聲，噪聲的存在對某一象素或某幅圖像是有影響的，因此要平滑圖像，去除噪聲，為圖像的后續(xù)處理做準備。為了使B超醫(yī)生更好的識別B超圖像信息，可以用不同的顏色來表示圖像中的不同灰度級，達到圖像增強的效果，可識別灰度差較小的像素，這種用彩色差別代替灰度差別而組成的圖像，即為偽色彩圖像。B超圖像中存在顆粒狀紋理，其主要有以下兩種情況引起的，一種是B超圖像本身的斑紋，是無用的信息，另一種是由被檢查者的組織結構引起的，是有用的信息。正常和有病變的器官圖像組織顆粒分布不同，即紋理也不同，因此，對B超圖像進行紋理分析，從而判別病情。圖像分割是將病變區(qū)域分割出來，以便測量其大小，體積等，為診斷提供必要數(shù)據(jù)。除此之外，還要用到圖像銳化處理和圖像增強等計算機技術處理B超圖像。

3.2圖像處理技術在CT和MRI中的應用

CT的本質是一種借助于計算機進行成像和數(shù)據(jù)處理的斷層圖像技術。雖然X線透視可使人們了解人體的內部結構,但只有CT通過計算機在排除散射線和重疊影像的干擾并對X線人體組織吸收系統(tǒng)矩陣作定量分析后,才從根本上解決了分辨率問題。計算機在CT系統(tǒng)中要完成圖像去噪、圖像的增強、圖像重建等任務。沒有計算機技術，CT設備的發(fā)展是不可想象的[4]。在磁共振中，圖像處理技術包括圖像去噪、圖像增強、圖像復原、圖像三維重建等操作，磁共振成像也離不開計算機圖像處理技術的支持。

3.3圖像處理技術在圖像引導外科手術中的應用

手術導航(Surgical Navigation)是近二十幾年迅速發(fā)展的微創(chuàng)外科(Minimally Invasive Surgery，MIS)技術之一。圖像引導外科系統(tǒng)利用醫(yī)學影像和計算機圖像處理技術，可在術前對患者多模態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行三維重建和可視化，獲得三維模型，制定合理、定量的手術計劃，開展術前模擬；在術中利用三維空間定位系統(tǒng)進行圖像和病人物理空間的注冊或配準，把患者的實際、手術器械的實時空間位置映射到患者的三維圖像空間，對手術器械在空間中的位置實時采集并顯示，醫(yī)生通過觀察三維圖像中手術器械與病變部位的相對位置關系，對病人進行精確的手術治療[5]。它把圖像圖形處理、空間立體定位、精密機械和外科手術等結合在一起。醫(yī)學圖像自動處理算法諸如圖像分割、濾波、特征提取算法在圖像引導外科中發(fā)揮著重要作用。

3.4圖像處理技術在中醫(yī)舌像診斷系統(tǒng)中的應用

計算機圖像處理技術在舌象綜合定量化研究中起著重要作用，也是舌診現(xiàn)代化的發(fā)展方向之一。中醫(yī)舌象診斷系統(tǒng)運用色度學、近代光學技術、圖像處理技術和計算機硬件技術等學科技術，其中圖像處理技術是關鍵技術之一。在該系統(tǒng)中，要對舌象進行預處理，包括去噪、圖像分割等操作。建立顏色模型，根據(jù)模糊數(shù)學理論，確定有關舌象的定義域，進行特征提取和紋理分析等，這些都是計算機圖像處理技術。

4結束語

現(xiàn)代醫(yī)學越來越離不開醫(yī)學圖像信息的支持，在醫(yī)學圖像處理中，計算機技術起著至關重要的作用。在醫(yī)學領域中，超聲成像、CT、磁共振、外科手術、中醫(yī)舌像診斷都與計算機圖像處理技術息息相關。隨著計算機技術和醫(yī)學的發(fā)展，計算機圖像處理技術會在醫(yī)學領域中得到更廣泛的應用，醫(yī)學領域也更離開不計算機圖像處理技術。

參考文獻：

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關鍵詞 分辨率 圖像處理技術 計算機

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

圖像處理作為常用的計算機應用技術之一，其能夠幫助用戶通過對原始圖像的處理獲得更有價值的信息，捕獲更加清晰的信息內容。而在進行圖像處理的過程中，分辨率的合理確定和選取又是一個關鍵：分辨率選取的太小，輸出的圖像粗糙不清晰；分辨率選取的過大，又會使得耗費的空間太大，處理的時間太長。因此，為了能夠更加全面的了解計算機圖像處理技術的中的分辨率知識，更加科學的實現(xiàn)分辨率的確定和選取，本文就針對計算機圖像處理技術中的分辨率問題進行了簡要的分析。

1分辨率的概念及種類

分辨率是與圖像相關的一個重要概念，是衡量圖像細節(jié)表現(xiàn)力的一個關鍵的技術參數(shù)。但是分辨率的種類有很多，而且不同的分辨率的含義也各不相同。要正確理解分辨率的概念，對分辨率有一個正確的了解和掌握，首先就必須要清楚不同的分辨率的含義及表示方法。

（1）圖像分辨率

圖像分辨率實際上指的就是組成一幅圖像的像素密度，也可以說是圖像中存儲的信息量，它是用來衡量圖像質量的最基本的一個標準。圖像分辨率有多重衡量方法，其中最為典型的，則是以每英寸的像素數(shù)，即：PPI（Pixels Per inch，像素/英寸）來進行衡量。通常來說，圖像分辨率越大，圖像看起來就越細膩逼真，圖像文件所占用的磁盤空間也就越大，當針對這幅圖像進行修改或者是打印時，所花費的時間也就越多。

（2）掃描分辨率

在掃描一幅數(shù)字圖像之前所進行的操作，將會對最后的圖像文件的質量和使用產生直接的影響，而在這其中，最為關鍵的一點就是掃描分辨率的確定。掃描分辨率是用DPI來做單位進行衡量的。通常來說，掃描分辨率的確定，主要取決于圖像以哪種方式來進行顯示或打印。如果所掃描的圖像是用于640*480像素的屏幕顯示，則掃描分辨率不需要大于一般的顯示器屏幕的設備分辨率即可，也就是一般不超過120DPI。但是如果所掃描的圖像是為了在后續(xù)的高分辨率的設備中輸出而準備的，那么在確定掃描分辨率時，就需要采用較高的值。

（3）網(wǎng)屏分辨率

網(wǎng)屏分辨率，又被稱為網(wǎng)屏頻率，其實際上指的是在打印灰度級圖像或者是粉色所用的網(wǎng)屏上沒英寸的點數(shù)。網(wǎng)屏分辨率，通常是以LPI（Line/Inch，線/英寸）來做單位進行衡量的。

（4）設備分辨率

設備分辨率又被稱為輸出分辨率，其指的是各種輸出設備每英寸上可以產生的點數(shù)。例如：顯示器、繪圖儀以及激光打印機和噴墨打印機等等。設備分辨率同樣也是采用DPI這個單位來進行衡量的。通常來說，PC顯示器的設備分辨率一般在60-120DPI之間，而打印機的設備分辨率則一般在180-720DPI之間。同樣的，設備分辨率的數(shù)值越高，輸出的效果也就越好。

（5）位分辨率

位分辨率又可稱為位深，其是用來衡量每個像素所存儲的信息的位數(shù)的。位分辨率決定了每次在屏幕上可以顯示多少種顏色，通常來說，常見的主要有8位、24位以及32位顏色。

2計算機圖像處理技術中與分辨率相關的關鍵問題分析

在了解并掌握了不同的分辨率的基礎上，為了確保圖像處理的質量，應注意如下幾點與分辨率相關的問題：

首先，要注意圖像分辨率與文件大小之間的關系。圖像文件的大小是與圖像的像素尺寸之間成正比的。在固定的圖像尺寸之下，分辨率越高的圖像，就能夠表現(xiàn)更為豐富的細節(jié)和色彩變化，但是相應的圖像文件也就越大，所占用的磁盤空間就越大。因此，在進行圖像處理時，如果要控制圖像文件的大小，就要注意從設置合理的分辨率入手。

其次，應注意根據(jù)不同的圖像用途來相應的確定合理的分辨率值。圖像的用途不同，對分辨率的要求也就會相應的有所不同，因此，在確定圖像的分辨率時，一定要注意根據(jù)圖像的分辨率來進行合理的選擇。

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關鍵詞：計算機；圖像處理技術；分辨率問題

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）24-0189-02

在獲取信息時，通常都要識別某領域內的圖像。精確處理圖像，關系到設定決策的精確性。最近幾年，圖像處理日益融匯于全方位的生產及日常生活。判斷并且識別圖像信息，才能用來處理某一問題。航拍影像照片、層析用到的射線圖、電視的圖像等，這些都源自計算機處理得出的圖像。圖像是否精確，密切關系到圖像本身的分辨率是否優(yōu)良。由此可見，若要在短時段內獲取完整且精準的圖像信息，就要提升分辨率，快速識別并且獲取可信的圖像信息。

1 圖像處理的根本技術

計算機協(xié)助的圖像處理采納了如下技術思路：針對于選定的圖像，借助微機用來處理并且解析。經(jīng)過全方位處理，獲得符合需求的新圖像。計算機輔助下，圖像處理即為新式的影像處理，采納了新階段的計算機手段。通常狀態(tài)下，處理各類的圖像都配備了掃描儀、數(shù)字性攝像機。具體在采樣后，可得二維性的數(shù)字數(shù)組并且構建像素。采樣可得二維的整數(shù)數(shù)組，由此產生灰度值[1]。從處理流程來看，圖像處理可分成如下：對圖像的壓縮、復原以及強化、匹配各類的圖像、識別并描述圖像。

在這之中，壓縮圖像是必要步驟。數(shù)字化處理后，經(jīng)常獲得較大量的圖幅數(shù)據(jù)。典型狀態(tài)下，數(shù)字圖像都含有多個像素。某些圖像呈現(xiàn)為動態(tài)性，同時也附帶了更多量的像素數(shù)據(jù)。由此可見，妥善存儲并且壓縮圖像是尤為必要的。從算法來看，壓縮圖像包含了近似算法以及不失真的方式。常用的流程為：在時間空間上，針對于鄰近像素值予以編碼，而后求出差值。例如壓縮可得精確的游程編碼，即為典型實例。與之相比，壓縮圖像配備的近似算法可借助交換圖像，經(jīng)過余弦變換可得圖像。這種典型即為MPEG類的新式處理，此外還可選取傅里葉的快速變換。對于動靜態(tài)這樣兩類的圖像，都是很適用的。

選出了待處理的某一圖像，還需再次去復原或增強。這樣做，是為從根本上改進圖片，提升影像的質量。復原及增強可選的方式包含了去模糊性、去除噪聲、強化對比度、減低幾何性的畸變。復原圖像則先要設定噪聲模型，估測并推斷得出原先的圖像。增強圖像的方式為空間域或頻率域，把圖像化作可識別的信號，通常為二維信號。在這種基礎上，再去強化信號。去除圖像噪聲，可選傅里葉變換的途徑，但它僅適合于頻率偏低的信號。高通濾波用來強化頻率較高的圖像信號，影像將更為清晰。典型性算法為：算出局部影像的平均值、計算出空間域、選取中值濾波的方式。經(jīng)過這些處理，都可縮減直至除掉噪聲。

2 圖像處理的必要性

在各個領域中，都不可缺失信息。圖像信息相比來看更具備直觀性，更易識別判斷。認知世界的過程中，就要借助直觀性的圖像信息用來獲得判斷，收獲信息來源。然而，原始影像經(jīng)常是模糊性的，很難借以估測某些必要信息。唯有經(jīng)過處理，才能顯示出隱含的某些信息，圖像更加清晰。在現(xiàn)今階段內，計算機輔助下的多樣技術都獲得了進步，尤其圖像處理。在微機協(xié)助下，人們即可更便捷且精確地處理影像，進而獲取更精準的清晰圖像[2]。這樣做，便于給出決策，或者獲取信息。

日常生產中、科研等領域中，都需接觸各類的影像。新階段內，圖像拓展了含義，包含遙感影像、醫(yī)學拍攝的光片、清晰度更高的照片等。認知客觀世界，不可缺失這些圖片。計算機擁有更大容量及更高的實效性，也提升了原先的處理速度。在這種狀態(tài)下，可處理的圖像日益變得多樣化。與此同時，攝像裝置也擁有了高精度，趨向于小型化，這就在根本上改進了畫面的總體質量。由此可見，現(xiàn)今的圖像處理可以憑借于小型微機，提升處理的實效。

信息化時代內，圖像處理日益融匯于多行業(yè)。例如醫(yī)學影像，可用來分辨出機體內的斷層；技術性的圖像，可用來調控并且監(jiān)管生產。面對于復雜的圖像，還需快速判斷可提取的信息，作為處理根據(jù)。生成數(shù)字圖像，也可借助計算機予以實現(xiàn)。最近幾年，計算機配備的軟硬件都正在改進，推進了全方位的圖像處理手段更新。在廣闊領域內，都用到新階段的圖像處理。計算機輔助的新式圖像處理擁有了小型化，也加入了更優(yōu)的實時性及遠程性。

3 設置圖像分辨率

從根本上看，圖像整合了多層次的信息，表現(xiàn)出全面性。在各類介質上，還可再現(xiàn)原先的信息。作為集合體，圖像可用來集成并處理信息。對此，就有必要設置并匹配分辨率。具體而言，設置分辨率要注重如下事項：

3.1 選取分辨率

選定分辨率過程中，先要確定最適當?shù)挠跋駫呙杪省３跗谠跇嫿▓D像時，若設定了較低分辨率，那么掃描得出的影像也并不很精確。從這種角度看，單獨提升像素并非必然可獲得更為清晰的影像。導入掃描的過程中，針對特定圖像還需設定匹配性的分辨率，這種分辨率被看成掃描階段內的分辨率。若分辨率設置得很高，掃描可得優(yōu)質影像。然而，這種設置也并非完美，也是有局限的。這主要是由于，掃描儀本身就表現(xiàn)為局限性，制約了分辨率。此外，要設置掃描的分辨率，還需兼顧給出來的處理目的[3]。

3.2 具體設置方式

設置分辨率時，要把它限定于最佳范圍內，不可超越范圍。條件準許時，若有必要放大固有影像，則還需篩選更大分辨率。然而各步驟中，都需控制于最吻合的分辨率之內。在軟件幫助下，可再次予以放大。從現(xiàn)狀來看，處理圖像可借助多款的軟件。選取了最佳軟件，對應著的處理實效也會變得更優(yōu)。同時，插值算法也密切關系到圖像處理。插值算法可用來具體放大圖像，進而判斷出某一最相符的掃描分辨程度。經(jīng)過掃描之后，要依托某種媒介用來輸出，還要視情況予以放大原圖。

在某些情況下，屏幕可用來顯示出掃描后的影像，可至網(wǎng)頁。具體顯示時，應能維持恒定的圖像規(guī)格尺寸。通常來看，可設置于70dpi的分辨率。若有必要放大，那么借助如下公式用來確定分辨率：掃描時的分辨率=72*影像的各邊長/最初的邊長。

掃描之后，需要輸出并予以打印，這樣才可獲得易辨別的影像。具體打印步驟中，要維持最初的邊長及尺寸。在這種基礎上，最便捷的方式即為篩選分辨率，輸出打印線的總數(shù)。如果需要打印，還需依照如下思路來設定分辨率：輸出線頻率*圖像處理后的各邊長/最初圖像邊長。

3.3 匹配不同的分辨率

打印的過程中，分辨率應當是可以匹配的，這種匹配是指圖像本身及打印機二者的分辨率。打印機產生了某種輸出，這種狀態(tài)下即可算出最精準的分辨率，然后用來計算。輸出打印之前，需要妥善匹配合適的分辨率。需要注意的是：打印設備及圖像本身并不需要設定完全同樣的分辨率，只要匹配即可。經(jīng)過詳盡的匹配，才會確保輸出得到的圖像是優(yōu)質的。某些作品設定為較高分辨率，針對于這類作品先要妥善予以保存。預留必備的備份，依照打印機來選取分辨率。

圖像分辨率可設置為雙倍的打印機線頻率。在這時，可自主予以定義。打印的步驟中，需要舍掉冗余性的某些圖像。這是因為，打印出來的影像并不需要添加繁雜的細節(jié)，這些細節(jié)也會拖延更長的打印時間。打印機設有自身的分辨率，單位為各英寸內的圖像點數(shù)。具體打印過程中，若沒能明確某一個打印機的精確線頻率，那么還可大體予以匹配。同時，應當優(yōu)選適合的紙張用來打印。因為在不同材質上，打印得出的分辨率其實并不相等。

4 處理中的超分辨率

從總體來看，依照輸出及輸入的不同算法，可設置組合性的不同超分辨率。重構超分辨率的微機圖像，借助于信號處理來轉變原先較低的分辨率，變?yōu)楦叻直媛?。這種技術目前正被廣泛選用，用于打印圖像、構建視頻監(jiān)控、解析刑偵案件、構建衛(wèi)星成像或醫(yī)學影像等。超分辨率關系著各類處理，例如根本性的圖像處理、微機輔助的視覺性處理[4]。重構超分辨率時，也需要先期壓縮圖像、提取圖像的特性、評價圖像質量。需要提取獨特的圖像特征，優(yōu)化得到最佳的某類算法。

超分辨率的構建中，重要步驟應為處理頻域。唯有經(jīng)過頻域處理，才能構建精準的超分辨率。在頻域范圍內，可以用來卷積圖像、旋轉或平移圖像。經(jīng)過全面處理，即可轉變成更易辨認的計算方式。分辨率領域內，頻域方式擁有更高層次的直觀優(yōu)勢。對于此，還可選取傅里葉變換。假定某一生成模型，經(jīng)過連續(xù)性的變換即可構建線性的頻域關系。

此外，超分辨率還會用到插值方法，這種方式針對于不均勻的圖像。在重構超分辨率時，插值方式是更為簡易并且直觀的。對于非均勻性的處理圖像，插值方法包含了如下流程：對于輸入視頻，配準為給出來的平面圖像。經(jīng)過轉換之后，再設置對應性的圖像約束。從本質來看，這種重構圖像即為整合性的插值，可用于各階段內的圖像生成或處理。

5 結語

圖像處理源自新階段內的微機技術，經(jīng)過處理以后，應能獲取最佳的圖像效果。通常來看，這類處理技術要符合設定的分辨率，易于辨別且可提供決策的參照。圖像處理包含了多樣的復雜要素，要全方位衡量并且判斷，這種基礎上得出精準的結論。從目前狀態(tài)看，圖像處理的相關性技術仍沒能達到完善，有待持久的改進。未來的實踐中，還需繼續(xù)摸索，歸納圖像處理的經(jīng)驗，服務于各領域內的計算機處理。

參考文獻：

[1] 蘇衡，周杰，張志浩.超分辨率圖像重建方法綜述[J].自動化學報，2013（08）：1202-1213.

[2] 王志芳，劉玉紅，王穎，等.基于數(shù)字圖像處理的人類視覺對比度分辨率限制測定[J].生物醫(yī)學工程學雜志，2012（05）：998-1002.

篇6

基于圖像采集卡的視頻圖像處理系統(tǒng)

計算機圖像處理系統(tǒng)從系統(tǒng)層次上可分為高、中、低檔三個層次，目前一般比較普及的是低檔次的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由CCD（攝像頭）、圖像采集卡、計算機三個部分組成，其結構簡單，應用方便，效果也比較不錯，得到的圖像較清晰。目前網(wǎng)上基于VC開發(fā)經(jīng)驗的文章不少，可是關于如何在VC開發(fā)平臺上使用圖像采集卡的文章確沒發(fā)現(xiàn)，筆者針對在科研開發(fā)中積累的使用圖像采集卡經(jīng)驗，介紹如何自己是如何將采集卡集成到圖像開發(fā)系統(tǒng)中，希望能夠給目前正需要利用圖像采集卡開發(fā)自己的圖像處理系統(tǒng)的朋友有所幫助。

使用的攝像機采用臺灣BENTECH INDUSTRIAL 有限公司生產的CV-155L黑白攝像機。該攝像機分辨率為752x582。圖象采集卡我們采用北京中科院科技嘉公司開發(fā)的基于PCI 總線的CA-MPE 1000 黑白圖象采集卡。使用圖像采集卡分三步，首先安裝采集卡的驅動程序，并將虛擬驅動文件VxD.vxd拷貝到Windows的SYSTEM目錄下；這時候就可以進入開發(fā)狀態(tài)了，進入VC開發(fā)平臺，生成新的項目，由于生產廠家為圖像采集卡提供了以mpew32.dll、mpew32.lib命名的庫文件，庫中提供了初始硬件、采集圖像等函數(shù)，為使用這些函數(shù)，在新項目上連接該動態(tài)庫；最后一步就是采集圖像并顯示處理了，這一步要設置系統(tǒng)調色板，因為采集卡提供的是裸圖形式，既純圖像數(shù)據(jù)，沒有圖像的規(guī)格和調色板信息，這些需要開發(fā)者自己規(guī)定實現(xiàn)，下面是實現(xiàn)的部分代碼：

CTestView::CTestView()

{

W32_Init_MPE1000();//初始化采集卡

W32_Modify_Contrast(50);//下面的函數(shù)是為了對采集卡進行預設置

W32_Modify_Brightness(45);//設置亮度

W32_Set_HP_Value(945);//設置水平采集點數(shù)

wCurrent_Frame = 1;//當前幀為1，獲取的圖像就是從這幀取得的

// 設置采集信號源，僅對MPE1000有效

W32_Set_Input_Source(1);

W32_CACardParam(AD_SETHPFREQ，hpGrabFreq);

W32_Set_PAL_Range(1250， 1024);//設置水平采集范圍

W32_Set_VGA_Mode ( 1 );

wGrabWinX1 = 0; // 采集窗口的左上角的坐標

wGrabWinY1 = 0;

firstTime=TRUE;

bGrabMode = FRAME;

bZipMode = ZIPPLE;

/

lpDib=NULL;//存放獲取的圖像數(shù)據(jù)

}

CTestView::~CTestView()

{

W32_Close_MPE1000();//關閉采集卡

}

////顯示采集的圖象，雙擊鼠標采集停止

void CTestView::OnGraboneframe()

{

// TODO: Add your command handler code here

wCurrent_Frame = 1;

// 設置采集目標為內存

W32_CACardParam (AD_SETGRABDEST， CA_GRABMEM);

// 啟動采集

if (lpDib != NULL)

{

GlobalUnlock( hglbDIB );

GlobalFree( hglbDIB );

}

// 分配內存

hglbDIB=GlobalAlloc(GHND， (DWORD)wImgWidth*(DWORD)wImgHeight );

lpDib = (BYTE *)GlobalLock( hglbDIB );

hdc = GetDC()->GetSafeHdc( ) ;

if(lpDib != NULL)

{

cxDib = wImgWidth;

cyDib = wImgHeight;

SetLogicPal( hdc， cxDib， cyDib， 8 );

SetStretchBltMode (hdc， COLORONCOLOR) ;

bGrabMark = TRUE;

while (bGrabMark == TRUE)

{

if(msg.message==WM_LBUTTONDBLCLK)

bGrabMark = FALSE;

W32_ReadXMS2Buf (wCurrent_Frame，lpDib) ;

SetDIBitsToDevice (hdc， 0， 0， cxDib， cyDib， 0， 0，

0， cyDib， (LPSTR) lpDib，

bmi，

DIB_RGB_COLORS) ;

}

// 停止采集

W32_CAStopCapture();

::ReleaseDC( GetSafeHwnd()， hdc );

return ;

}

////將下面這個函數(shù)添加在視圖類的CTestView::OnSize（）函數(shù)中，就可以對系統(tǒng)的調色板進行設置。

void WINAPI InitLogicPal( HDC hdc ， short width， short height， WORD bitCount )

{

int j， i;

short cxDib， cyDib;

LOGPALETTE * pLogPal;

j=256 ;

if ((pLogPal=(LOGPALETTE *)malloc(sizeof(LOGPALETTE) + (j*sizeof(PALETTEENTRY)))) == NULL)

return ;

pLogPal->palVersion=0x300;

pLogPal->palNumEntries=j;

for (i=0;i pLogPal->palPalEntry[i].peRed = i ;

pLogPal->palPalEntry[i].peGreen = i ;

pLogPal->palPalEntry[i].peBlue = i ;

pLogPal->palPalEntry[i].peFlags = 0;

}

hPal = ::CreatePalette(pLogPal);

delete pLogPal;

::SelectPalette(hdc，hPal，0);

::RealizePalette(hdc);

cxDib = width; cyDib = height;

if ( (bmi = (BITMAPINFO *)malloc(sizeof(BITMAPINFOHEADER) + j*sizeof(RGBQUAD))) == NULL )

return ;

//bmi為全局變量，用于顯示圖像時用

bmi->bmiHeader.biSize = 40;

bmi->bmiHeader.biWidth = cxDib;

bmi->bmiHeader.biHeight = cyDib;

bmi->bmiHeader.biPlanes = 1 ;

bmi->bmiHeader.biBitCount = bitCount ;

bmi->bmiHeader.biCompression = 0 ;

bmi->bmiHeader.biSizeImage = 0 ;

bmi->bmiHeader.biXPelsPerMeter = 0;

bmi->bmiHeader.biYPelsPerMeter = 0;

bmi->bmiHeader.biClrUsed = 0;

bmi->bmiHeader.biClrImportant = 0;

for (i=0;i bmi->bmiColors[i].rgbBlue = i ;

bmi->bmiColors[i].rgbGreen = i ;

bmi->bmiColors[i].rgbRed = i ;

bmi->bmiColors[i].rgbReserved = 0 ;

}

}

視頻"畫中畫"技術

"畫中畫"這個概念類似與彩色電視機"畫中畫"，就是在一幅大的圖像內顯示另外一幅內容不同的小的圖像，小圖像的尺寸大小一般地說為大圖像尺寸的1/4或1/9，顯示位置在大圖像的右上角。這種技術不僅在電視技術中，在可視電話系統(tǒng)也可以發(fā)現(xiàn)這種技術的身影，它們都是依靠硬件來實現(xiàn)的，但是如何在VC開發(fā)平臺上用編程語言來將該功能添加到自己開發(fā)的視頻監(jiān)控軟件，為使用者提供更大的信息量呢？也許讀者最容易想到的是首先顯示大圖像，然后再在一個固定位置畫第二幅小圖像，這種技術技術如果對于靜止圖像當然沒有問題，但是對于視頻流，由于每一秒鐘需要畫25幀，即25幅圖像，這樣一來計算機需要不停的畫不停的擦除，會給用戶以閃爍的感覺，如何解決這個問題呢？有的參考書上將大小圖像分快顯示，這種方法要將待顯示的圖像數(shù)據(jù)與顯示位置的關系對應起來，容易出錯不說，而且麻煩，且速度慢，為此，我對該方法進行了改進，得到了滿意的效果。實現(xiàn)的代碼如下：

void pictureinpicture( )

{

………………………..

CBitmap bitmap，*oldmap;

pData1=(BYTE*)new char[biWidth*biHeight *3];//biWidth和biHeight為視頻采集卡獲取//的圖像尺寸。

Read(pData1，bih.biWidth*bih.biHeight *3);//該函數(shù)從采集卡中獲取數(shù)據(jù)

CClientDC dc(this);

m_pBMI1= new BITMAPINFO;//自定義的BMP文件信息結構，用于后面的圖像顯示

m_pBMI1->bmiHeader.biBitCount=24;

m_pBMI1->bmiHeader.biClrImportant=0;

m_pBMI1->bmiHeader.biClrUsed=0;

m_pBMI1->bmiHeader.biCompression=0;

m_pBMI1->bmiHeader.biHeight=biHeight;

m_pBMI1->bmiHeader.biPlanes=1;

m_pBMI1->bmiHeader.biSize=40;

m_pBMI1->bmiHeader.biSizeImage=WIDTHBYTES(biWidth*8)*biHeight*3;

m_pBMI1->bmiHeader.biWidth=biWidth;

m_pBMI1->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;

m_pBMI1->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////

pData2=(BYTE*)new char[biWidth1*biHeight1 *3];//申請存放小圖像的緩沖區(qū)

Read(pData2，biWidth1*biHeight1 *3);////向該緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)

m_pBMI2= new BITMAPINFO;

m_pBMI2->bmiHeader.biBitCount=24;

m_pBMI2->bmiHeader.biClrImportant=0;

m_pBMI2->bmiHeader.biClrUsed=0;

m_pBMI2->bmiHeader.biCompression=0;

m_pBMI2->bmiHeader.biHeight=biHeight1;

m_pBMI2->bmiHeader.biPlanes=1;

m_pBMI2->bmiHeader.biSize=40;

m_pBMI2->bmiHeader.biSizeImage=WIDTHBYTES(biWidth1*8)*biHeight1*3;

m_pBMI2->bmiHeader.biWidth=biWidth1;

m_pBMI2->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;

m_pBMI2->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;

//下面實現(xiàn)畫中畫的顯示

CDC MemDc;

MemDc.CreateCompatibleDC(&dc);

bitmap.CreateCompatibleBitmap(&dc，biWidth，biHeight);

oldmap=MemDc.SelectObject(&bitmap);

::StretchDIBits(MemDc.m_hDC，0，0，biWidth，biHeight，0，0，—biWidth，biHeight，pData1，m_pBMI1，DIB_RGB_COLORS，SRCCOPY);//首先將大圖像畫在內寸上下文中

::StretchDIBits(MemDc.m_hDC，20，20，biWidth1，biHeight1，_

0，0，biWidth1，biHeight1，pData2，m_pBMI2，DIB_RGB_COLORS，SRCCOPY);//再將小圖像畫在內寸上下文中

::StretchBlt(dc.m_hDC，0，0，bih.biWidth，bih.biHeight，_

MemDc.m_hDC，0，0，bih.biWidth，bih.biHeight，SRCCOPY);//將結果顯示在屏幕上。

MemDc.SelectObject(oldmap);

delete pData1;

delete m_pBMI1;

delete pData2;

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關鍵詞：圖像處理；計算機應用；智能化

0 概述

計算機圖像處理技術指的是技術人員運用計算機知識對數(shù)據(jù)或圖像信息進行相關處理的一種技術。隨著計算機信息技術的快速發(fā)展，利用計算機信息技術實現(xiàn)了人類視覺功能，并把所測的對象映射成數(shù)字圖像，經(jīng)過處理后實現(xiàn)了對數(shù)字圖像的分析、加工、處理和輸出。通過計算機進行圖像處理的應用領域也在不斷擴大，橫跨農業(yè)、工業(yè)、廣告?zhèn)髅?、工程技術等各個領域。計算機圖像處理技術在現(xiàn)實生活中的應用具有真實、準確度高、處理速度快、獲取信息便捷等特點，尤其是在工程領域，計算機圖像處理技術得到了廣泛的應用。

1 計算機圖像處理技術

計算機圖像處理技術是在上世紀80年代后期，隨著計算機技術的發(fā)展和運用而逐漸發(fā)展起來的一門綜合技術。該技術是利用計算機、攝像機以及其他有關數(shù)字技術，對圖像施加某種運算和處理，從而讓圖像更為清晰。 它的主要原理是：用圖像采集卡和攝像機將外界圖像轉換為以紅（R）、綠（G）、藍（B）三個原始灰度值表示的數(shù)字圖像，然后運用計算機的相關軟件對其進行分析、加工、處理和輸出[1]。

2 計算機圖像處理技術特點

2.1 再現(xiàn)性好

與傳統(tǒng)的模擬圖像處理技術不同的是，原始圖像在數(shù)字化的過程中能準確表現(xiàn)出原圖，經(jīng)由計算機圖像處理保持圖像的原有模樣。計算機圖像處理技術在存儲、傳輸、復制過程中不會導致圖像質量發(fā)生退化，因此，圖像處理后的再現(xiàn)性效果良好。

2.2 處理精度高

隨著計算機圖像處理技術的發(fā)展，可以實現(xiàn)將一幅模擬的圖像數(shù)字化為二維數(shù)組，而且只要處理圖像數(shù)字化的設備允許，這一二維數(shù)組可以做到任意大小，現(xiàn)代掃描儀可以把每個像素的灰度等級量化為16位甚至更高，這意味著圖像的數(shù)字化精度可以達到滿足任一應用需求[2]。

2.3 適用面寬

現(xiàn)實生活中，來自多種信息源的圖像，既可以是可見光圖像，也可以是不可見的波譜圖像（例如X射線圖像、射線圖像、超聲波圖像或紅外圖像等）。從圖像反映的客觀實體尺度看，可以小到電子顯微鏡圖像，大到航空照片、遙感圖像甚至天文望遠鏡圖像。這些來自不同信息源的圖像只要被變換為數(shù)字編碼形式后，均是用二維數(shù)組表示的灰度圖像組合而成，因而均可用計算機來處理。即只要針對不同的圖像信息源，采取相應的圖像信息采集措施，圖像的數(shù)字處理方法適用于任何一種圖像。

3 計算機圖像處理技術的現(xiàn)實應用

計算機圖像處理技術已經(jīng)在工農業(yè)生產、軍事技術以及科學研究等各個方面得到了廣泛的運用。

3.1 在工業(yè)領域的應用

隨著工業(yè)現(xiàn)代化、智能化進程的加快，圖像處理技術在工業(yè)自動化領域所發(fā)揮的作用也日益凸顯：在機械零件的加工、裝配中通過對攝像機和傳感器提供零件視圖或其他信息邊可以實現(xiàn)機械加工的自動識別，通過識別能夠對圖像中的一些普遍特征如面積、方位等，把這些特征作為原始空間進行相應處理，可以將識別的結果應用于確定機械手或機器人應采用的動作上，實現(xiàn)了生產、裝配過程的自動化和智能化。

3.2 在農產品領域的應用

計算機圖像處理技術在農產品領域中主要應用于對農產品的檢測和農產品加工以及采摘的自動化方面的廣泛應用。例如，通過對農產品果實等目標物體的識別和三維空間的定位，設計相應的機械手的運動參數(shù)，實現(xiàn)對農業(yè)果實的精準采摘，提高農產品的收獲效率。

3.3 遙感圖像領域的應用

遙感技術對于圖像的處理要求高，圖像處理的作用隨著遙感技術的快速發(fā)展得到了廣泛的運用，同樣不同波段的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后逐漸形成新的有用數(shù)據(jù)，遙感得到的數(shù)據(jù)圖像信息經(jīng)過計算機圖像處理技術處理后，能夠實現(xiàn)快速成圖自動化，在獲取不同波段的高質量遙感數(shù)字圖像后可以廣泛應用于農、林、牧、漁、氣象、環(huán)境、軍事等領域中。

3.4 在交通監(jiān)測中的應用

檢測交通違章，常常需要收集許多交通參數(shù)，日常用到的“電子眼”設備也是通過環(huán)形線圈檢測器、照相機等構成，通過環(huán)形線圈檢測器檢測路口的車輛是否存在闖紅燈行為，一旦檢測到時，系統(tǒng)便會自動啟動照相快門，并拍下車輛，可以通過圖像處理和分析方法的判斷，當檢測到有闖紅燈車輛畫面后系統(tǒng)將及時予以凍結保存，并將拍攝到的突破存儲在相關格式文件中，后期處理時再通過恢復原圖，從而實現(xiàn)及時檢測出交通違章車輛。

4 結語

隨著計算機應用技術的快速發(fā)展，運用計算機處理圖像技術的應用越來越廣泛，既有傳統(tǒng)領域的應用，也逐漸擴展至機電、航空、安全等領域，還伴有新型科學藥物的研發(fā)，伴隨著計算機的技術與人工智能電子的研發(fā)，智能圖像的作用將會占據(jù)很大的部分，其今后的發(fā)展趨勢越來好，越來越廣。

參考文獻：

[1]溫玉春.計算機圖像處理技術應用研究[J].現(xiàn)代商貿工業(yè)，2011（02）：230-231.

篇8

人工假體置換術作為有效的治療方法得到了廣泛的應用。目前，國內所用的人工股骨頭假體只能從固定規(guī)格的系列產品中選取，它與股骨腔吻合的效果較差，直接影響人工關節(jié)的長期穩(wěn)定性、活動度及人工關節(jié)生物力學性能等。另外，傳統(tǒng)的制造工藝加工零件原型，所需時間長并且費用昂貴，已經(jīng)不能滿足市場競爭的要求。而在國外，通過將CT掃描數(shù)據(jù)輸入計算機進行三維實體成型，可制造出與病人骨骼完全一致的模型，用于診斷、治療及模擬手術過程等用途，具備較高的吻合度；同時，通過利用快速成型技術，自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變?yōu)閷嶓w零件，從而縮短產品開發(fā)周期，降低產品開發(fā)成本和生產成本。

2三維實體重建

計算機信息處理技術的發(fā)展，特別是人工智能、模式識別、計算機模擬、知識庫和數(shù)據(jù)庫等技術的發(fā)展，使人們能將物理、化學理論與大批雜亂的試驗資料結合起來，用歸納和演繹相結合的方法為新材料的研制做出決策，為材料設計和實施提供了行之有效的技術手段?，F(xiàn)代計算機技術和圖像處理技術，特別是快速原型制造技術與CT掃描、MR（I磁共振成像）等技術結合，都已成功地在醫(yī)學上得到應用。而通過利用計算機技術，建立相應的數(shù)學模型，可以在一定的控制條件下進行仿真研究。

2.1數(shù)據(jù)的采集

首先要對病人預置換股骨頭處進行CT斷層掃描，分別進行俯視圖掃描、主視圖掃描，目的是為了得到清晰的股骨頭球面輪廓，如圖1所示。然后將清晰的目標圖像按照與實物1∶1的比例進行截圖后掃描至計算機，并將圖像轉換成512×512Bit的數(shù)字圖像，像素灰度為0～255，利用圖像處理技術進行消除噪聲、灰度校正等處理。

2.2圖像邊界輪廓提取與修整

通過AutoCAD中的光柵圖像參考功能，將處理后的圖片（1∶1）依次導入為背景，再利用多線段、剪切、圓等繪圖工具對目標進行輪廓標記與識別。醫(yī)學圖像的輪廓識別比較復雜，主要是由于掃描進來的關節(jié)圖像的粘連性較大，甚至會出現(xiàn)錯誤識別、假輪廓。為此，在輪廓跟蹤處理完之后，必須對輪廓進行修正，使不符合要求的虛假輪廓得以清除，可采用自動修正或手工修正。對于沒有平滑掉的雜點而產生的虛偽輪廓，根據(jù)比較兩個封閉曲面內像素點的多少來進行清除，保留大輪廓，舍掉小輪廓，對于不能自動判斷的粘連、不連續(xù)等失真現(xiàn)象，使用手工控制方法。刪除底片保留輪廓線，利用軟件將其進行貝塞爾曲線修整，結合CT掃描的尺寸數(shù)據(jù)按比例調整為建模尺寸。目前，關于三維重建的方法是：通過掃描儀將CT實體照片以高分辨率模式掃描為電子照片格式，然后利用PS對其進行二值化處理，使用Freeman進行鏈碼提取并跟蹤輪廓，再將每個斷層外輪廓數(shù)據(jù)導入AutoCAD中，組成一個三維體數(shù)據(jù)，再進行曲面重建，最終利用蒙皮法得到三維形體。這種方法可以制造出與病人骨形完全一致的假體，關鍵是要精確地提取股骨頭球面輪廓尺寸和形狀，這樣才能使股骨頭與股骨腔吻合程度較高。

2.3矢量化處理

采用軟件CAXA實體設計中的掃描、投影、放樣和布爾運算功能可以更加快捷地實現(xiàn)建模。首先，將提取并修整后的輪廓放入實體設計環(huán)境中，編輯兩個方向的輪廓截面，以輪廓中心點為基準，按照2∶3∶5的比例縮小輪廓，得到同心3個相同的輪廓截面；然后，按照主視圖和俯視圖輪廓顯示的高度，激活三維球，將輪廓依次放置在底部、中間和頂部，并從上至下依次投影，以頂部底面為起始面、底部上面為終止面進行放樣操作。此時，計算機會自動計算處理成型，由原先的3個面，得到1個完成的實體結構。最后，將兩個方向上形成的實體利用三維球同心，進行布爾加法運算，得到組合實體，將組合體的多余部分利用“分割實體表面”功能完成股骨頭的三維建模。

3快速原型制造

快速成型技術應用于人工關節(jié)和人造骨制造過程中，不僅可以提高成品的設計質量，還可以縮短產品的設計周期。目前，假體移植手術需求量大，為保證手術的盡快實施和手術的成功率，就必須采用快速成型技術。隨著電子儀器和計算機技術的發(fā)展，快速成型機應運而生，快速成型技術是醫(yī)學領域與工程領域相結合的敏捷制造系統(tǒng)，主要有：光固化立體模型（SL）、選擇性激光燒結（SLS）、層片疊加成型（LOM）和熔融沉積造型（FDM）。

3.1RPM成型機

傳統(tǒng)的制造成型過程是利用鑄造制造出毛坯，然后對毛坯進行磨光或拋光，形狀和精度是通過從毛坯上去掉多余的材料來保證的，吻合度不高，而快速成型的基本理念則是在計算機的控制下，將材料精確地堆積成型，無需加工即可制造。將設計出的三維實體轉換為快速成型機所能接受的STL格式，輸入機器，該機的基本原理是將實體模型切片成一系列具有一定厚度的薄層，計算機控制其激光束按薄片截面輪廓形狀將薄層材料切割出該層橫截面的形狀，然后層層堆積并得到實體。

3.23D打印成型

3D打印技術是根據(jù)CAXA分層模型所獲得的兩維像素信息，利用噴嘴向待成型體床上噴射黏結劑，每打印完一層后，粉料床通過底部活塞向下移動一段距離，并在粉料床的底部添加新的粉料，再根據(jù)計算機要求向新的粉料床噴射黏結劑，重復此過程，完成后去除未噴射黏結劑的粉料，立刻得到成型的實體。如果噴射的黏結劑中含有其他具有某種功能的成分，則可以控制零件中局部成分的變化；增加噴頭數(shù)目，則可以得到在不同的區(qū)域具有不同功能和成分的整體零件。3D打印可以用于成型陶瓷、金屬、金屬陶瓷復合材料及高分子材料的假體中。

3.3快速成型制造技術在骨修復外科中的應用

隨著材料科學和醫(yī)學的發(fā)展，生物陶瓷在醫(yī)學上尤其是矯形外科和骨修復外科中的應用也越來越廣泛。但由于病人個體差異和實際情況的不同，使得骨修復體必須根據(jù)病人的實際情況來定制，而且在臨床上為減少病人的痛苦又要盡量縮短定制時間。快速成型技術正好具有這兩個優(yōu)點，特別適合單件或小批量生產并且能夠實現(xiàn)快速制造?？焖俪尚图夹g可精確地復制出人工關節(jié)，從而使設計出的人工關節(jié)可以在由原型翻制成的模型上進行驗證，確定其受力分布、結合面設計是否合理。目前，有關研究人員已經(jīng)開始研究如何將CT掃描的數(shù)據(jù)直接傳到快速成型機上，這樣將減少中間環(huán)節(jié)較為復雜的三維重建過程，并減少因數(shù)據(jù)轉換造成的誤差，使快速成型產品直接應用于臨床。

4結語

篇9

網(wǎng)頁設計

1、計算機圖像處理技術的幾種類型

計算機圖像處理技術主要分為以下幾種類型：數(shù)字圖像處理技術、數(shù)字圖像分析技術、數(shù)字圖像采集技術以及數(shù)字圖像二值化技術。

數(shù)字圖像處理技術；它是一門覆蓋面比較廣的技術，主要包含圖像灰度、頻率以及閾值的變換，圖像恢復中圖層的建立，圖像色差的處理等。它所要求的設計師能夠熟練掌握，才能才設計中充分發(fā)揮功能。圖像處理技術對于處理的圖像工作量比較大時，需要采用傅里葉變換或者沃爾什變換等間接的數(shù)字圖像處理技術，增大了設計人員的工作難度，如若應用到網(wǎng)頁設計中也會起到比較積極的作用。

數(shù)字圖像分析技術；其是利用機器或軟件對需要識別的事物進行分析，從而得出客觀結論。該技術的應用對日后檢測網(wǎng)頁設計中的圖像效果起到很大的作用，該技術對圖像的灰度變化、區(qū)域亮度、邊緣紋理以及色彩進行提取，所提取的結果進行二值化處理來讓計算機識別，由此可以得出是否為網(wǎng)頁設計師所需要的圖案。

數(shù)字圖像采集技術；其中原理是應用采集器件對圖像進行采集，來實現(xiàn)數(shù)字圖像處理技術以及數(shù)字圖像分析技術的應用。其不光運用于網(wǎng)頁設計中，在醫(yī)療、儀器檢測、多媒體監(jiān)控等領域有廣大應用。

數(shù)字圖像二值化技術；與其說是一門技術，不如說這一門計算機語言。通過此技術將器件采集的圖像轉換為計算機可以讀懂的二進制，計算機再將此代碼進行重新編輯，就可以得到預期的圖像。二值化不單單有利于圖像的進一步處理，計算機任務量降低，并且可以讓設計人員利用相關的圖像處理軟件輕易地找的不符的圖像參數(shù)進行改善。以上技術的應用對網(wǎng)頁設計提供了便利，也降低了設計師工作難度。

2、圖像處理技術對網(wǎng)頁設計的重要性

首先，需要了解圖像在網(wǎng)頁設計中發(fā)揮什么樣的功能。第一，圖像在網(wǎng)頁中相較于文字易于吸引人的眼球，對瀏覽者造成視覺沖擊。圖像內容、樣式、色彩都將影響整個網(wǎng)頁的布局，進而影響網(wǎng)頁的效果。據(jù)調查顯示，在日常經(jīng)常瀏覽網(wǎng)站的人群中，大約有百分之七十之多的人會被醒目的圖像所吸引，進而說明了網(wǎng)頁中的圖像有較強的吸引力。第二，圖像在網(wǎng)頁中也起到一定信息的傳播作用。圖像若能將整個網(wǎng)頁內容簡要概括出來為瀏覽人群提供方便，這樣容易在此人群心理產生好感，增加瀏覽概率。以上兩個功能能夠較為概括出圖像對網(wǎng)頁設計的重要性，應用于此的圖像處理技術更加有不可小覷的作用。

圖像處理技術應用在網(wǎng)頁設計時需要注意到以下幾個方面。一方面圖像在網(wǎng)頁中的布局很重要，所以圖像的大小以及在網(wǎng)頁中的位置是設計師首要解決的問題。圖像過大，難以將我們要表達的內容展現(xiàn)給瀏覽者，圖像過小，不易引起瀏覽者的注意，這就需要設計者從美學的角度來解決。圖像的位置同尺寸一樣，合理地擺放圖像能夠讓網(wǎng)頁主旨更加突出，達到最終所要求的設計的效果。另一方面，圖像的形狀，不同形狀的圖形對瀏覽者的感覺是不一樣的，例如三角圖形與正方圖形常出現(xiàn)在工業(yè)網(wǎng)頁的設計中給人以穩(wěn)定的感受，圓形經(jīng)常出現(xiàn)在家居網(wǎng)頁的設計中給人以溫馨的感覺等等。所以我們需要對于不同類型的網(wǎng)頁，對圖形的形狀進行選擇，來襯托出整個網(wǎng)頁的風格。最后一個方面，在應用自己設計的圖像時，圖像的色度、分辨率等與想要的效果不符，可以利用專業(yè)的軟件，例如MATLAB數(shù)值運算軟件進行處理，修改圖像與實際不符的參數(shù)。

3、結語

在科學技術迅速發(fā)展的今天，在互聯(lián)網(wǎng)這個龐大的領域中，網(wǎng)頁設計的應運而生，會對整個領域起到修飾的作用。網(wǎng)頁設計需要設計師具備較高的專業(yè)能力與知識儲備，并且運用計算機圖像圖像處理技術帶設計的作品中是大勢所趨。這項技術的運用不單單對網(wǎng)頁設計的質量有所提高，也增加了網(wǎng)絡空間整體的美感。所以計算機圖像處理技術在網(wǎng)頁設計中起到比較重要的作用。

參考文獻

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[2]劉姝虹.計算機圖像處理技術在網(wǎng)頁設計中的運用[J].計算機產品與流通, 2017, (08) :12.

篇10

關鍵詞：圖像處理 FPGA Matlab

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（b）-0005-02

The Research of FPGA-based Digital Image Processing Algorithms

Wu Mingmei Wang Yan Wang Qing Liu Shuchang

（College of Electrical and Information Engineering，Changchun University of Science and Technology，Changchun Jilin，130022，China）

Abstract：Due to the extensive application of digital image， the requirements of real-time image processing are also getting higher and higher，the image processing which only to rely on software implementation has been unable to meet the requirements， so FPGA is increasingly used in image processing. In this paper， image processing algorithms are analyzed and simulated through Matlab software.And the appropriate algorithm implemented by verilog language， and then use quartusII simulation software， the last applied to the actual image processing system.

Key Words：Image Processing；FPGA；Matlab

在圖像采集和處理過程中，由于存在噪聲及干擾，使得獲取的圖像產生畸變等缺陷。通常采用軟件算法對圖像進行濾波、去噪，再進行存儲和顯示。由于圖像處理的基本算法已經(jīng)十分成熟，運算復雜性相對固定，所以在保證精度的條件下對算法進行優(yōu)化十分困難。因此，對于實時性要求較高的系統(tǒng)，可以利用FPGA技術實現(xiàn)圖像處理算法，大幅度提高系統(tǒng)處理速度。針對上述問題，本文通過Matlab進行算法對比和分析，選擇合適的處理算法，用硬件實現(xiàn)算法的設計，完成圖像的基本處理，實現(xiàn)了數(shù)字圖像的濾波、去噪。

1 系統(tǒng)總體設計

基于FPGA的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)由數(shù)字CCD相機、A/D轉換芯片、數(shù)據(jù)緩存模塊、圖像處理模塊、整體控制模塊、D/A轉換芯片和圖像顯示等部分組成，其中數(shù)據(jù)緩存模塊、圖像處理模塊和整體控制模塊在FPGA中實現(xiàn)。（如圖1）

本文設計方案是以FPGA圖像處理模塊為核心，通過它完成圖像平滑、濾波等基本操作。由CCD相機對目標成像，經(jīng)A/D轉換芯片將獲得的模擬圖像信號轉化為數(shù)字信號，而后送入FPGA中進行濾波去噪處理，在FPGA中完成圖像處理工作后，經(jīng)由D/A轉換芯片轉化為模擬信號為后續(xù)的圖像顯示做準備。

系統(tǒng)所選CCD相機輸出模式為PAL（Phase Alteration Line）制式，A/D轉換芯片型號是SAA7113，SAA7113是飛利浦公司視頻解碼系列芯片的一種，主要作用是把輸入的模擬視頻信號解碼成標準的“VPO”數(shù)字信號。經(jīng)過轉換后的數(shù)字信號可以直接通過FPGA芯片進行處理，存儲過程采取乒乓存儲操作，乒乓機制就是由兩塊SDRAM組成的接收路徑，一塊進行數(shù)據(jù)接收時，圖像處理模塊處理另一塊中的數(shù)據(jù)，而不用等待當前數(shù)據(jù)接收完后再處理，這樣做能夠提高數(shù)據(jù)吞吐量。處理后的數(shù)字視頻信號送入D/A芯片，D/A芯片型號為ADV7128，這是一款高速、10位視頻數(shù)模轉換芯片。經(jīng)過轉換后的視頻信號送入顯示模塊進行顯示。

2 基本算法分析

根據(jù)噪聲服從的分布進行分類，噪聲大致可以分成椒鹽噪聲，高斯噪聲和泊松噪聲3類，針對不同的噪聲類別有不同的圖像濾波方法。常用的濾波方法主要包括均值濾波、中值濾波、維納濾波和自適應濾波，如針對高斯噪聲最常用的是均值濾波，針對椒鹽噪聲最常用的是中值濾波，此外，還有其他改進濾波法等。

2.1 均值濾波方法

均值濾波方法又稱為鄰域平均法，是線性濾波中最常用的方法，這種方法的基本思想是對待處理的當前像素，選擇一個窗口，該窗口為其近鄰的若干像素組成，用窗口中所有像素的均值來代替原像素點灰度值的方法。具體可以表示如下：

（1）

其中，（x，y）為當前像素值，u（x，y）為處理后的灰度值，m為模板中包括當前像素在內的像素個數(shù)。

考慮到數(shù)據(jù)分布的平衡性，濾波窗口可以選取方形、十字形和圓形，實際濾波中，一般選擇3×3或5×5的方形窗口。對于用不同尺寸的濾波器模板進行濾波操作的圖像進行比較，隨著所使用的濾波器尺寸的增大，消除噪聲的效果得到了增強；但是，圖像的細節(jié)銳化程度相應降低，圖像變得模糊起來。

2.2 中值濾波方法

中值濾波作為一種常用的圖像預處理方法，能夠有效地去除噪聲，平滑圖像，與均值濾波以及其他線性濾波器相比，它能夠在去噪的同時不模糊圖像的邊緣，較好地保持圖像的清晰度。它是一種鄰域運算，把鄰域中的像素按灰度級進行排序，然后選擇該組的中間值作為輸出像素值，中值濾波可定義為：

g（x，y））=median{f（x-i，y-j}（i，j）∈W （2）

中值濾波與均值濾波的不同之處在于，均值濾波器的輸出是由平均值決定的，而中值濾波器的輸出像素是由鄰域圖像的中間值決定的，所以中值濾波對極限像素值遠不如平均值那么敏感，從而可以消除孤立的噪聲點，又可以讓圖像產生較少的模糊。

通過以下對比圖，可以看到，中值濾波不像均值濾波器那樣是圖像的邊界模糊，它在衰減噪聲的同時，使圖像的細節(jié)清楚。（如圖2）

2.3 直方圖均衡化

直方圖均衡化是常用的灰度數(shù)字圖像增強方法。該方法在處理時只需要將當前的灰度分布重新均衡地分布于整個灰度區(qū)間即可，其通用性較好，對任意圖像均可獲得不錯的處理效果。

在某些應用中，可能只需要對圖像的某個部分進行均衡化，為此，可以用對比度自適應函數(shù)實現(xiàn)自適應直方圖均衡化。（如圖3）

3 中值濾波算法的FPGA實現(xiàn)

由上章可以看出，模板中值濾波器具有較好的濾波效果，因此，接下來我們主要來介紹一下3×3模板中值濾波器的實現(xiàn)方法。

3.1 3×3模板的實現(xiàn)

由上述各種算法的對比我們可以看出利用3×3模板實現(xiàn)的圖像濾波、邊緣檢測和圖像銳化的效果較好。本文首先介紹一下3×3模板的實現(xiàn)方法。本設計中，其主要由幾個模塊組成，分別是data_gen，wr_ctr_mdf，line_buffer和rd_ctr_mdf模塊。

其具體過程是輸入的數(shù)據(jù)先進入到data_gen模塊中，該模塊用來將數(shù)據(jù)轉換為3行3列的形式，并形成extra_vde信號，該信號控制下一級wr_ctr_mdf模塊，當超過該行所需要的數(shù)據(jù)時，該模塊產生寫控制信號，將輸入的數(shù)據(jù)送入line_buffer中緩存，然后當line_buffer內存入的數(shù)據(jù)為兩行兩列時，讀控制模塊能產生讀控制信號，從line_buffer內將數(shù)據(jù)讀出，這時3行3列的數(shù)據(jù)同時輸出，產生3×3模塊，送入到下級進行處理。

3.2 中值濾波器的實現(xiàn)

中值濾波器能夠有效地去除噪聲，平滑圖像，與均值濾波以及其他線性濾波器相比，它能夠在去噪的同時不模糊圖像的邊緣，較好地保持圖像的清晰度。通過FPGA可以實現(xiàn)中值濾波模塊，它是對3×3方形窗生成的9個像素值輸出數(shù)據(jù)進行中值濾波處理的模塊。正常情況下，經(jīng)過兩兩對比挑選出中值要經(jīng)過30次的比較，也就是對3×3窗生成模塊的9個數(shù)據(jù)輸出要經(jīng)過9個時鐘周期的延遲才能得到中值濾波處理后的中值輸出。因此為了提高處理速度，減少資源浪費，提出了一種快速中值濾波算法，只需進行19次比較就能求得中值，大大加快了處理的速度。快速中值濾波算法流程圖如圖4所示。

具體過程為：先通過A1、A2、A3篩選出各自單元輸入的三個數(shù)據(jù)的最大值、中值和最小值，然后將其各自輸入到B1、B2、B3中，再輸出中值到C內，經(jīng)過比較，挑選出中值，這就是輸入9個數(shù)據(jù)的中值，這樣只需進行19次比較就可的到中值。

4 結論

本文重點討論了圖像處理中常用的幾種算法，并利用Matlab對各種算法進行了仿真，通過仿真前后圖像的對比，可以看出基于模板的中值濾波的處理效果較好，因此利用FPGA設計了基于3×3窗口的中值濾波算法。（如圖5）

由上圖可以看出，圖像質量有了明顯的提升，因此，3×3中值濾波算法對濾除噪聲具有較好的效果。

參考文獻

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