計(jì)算機(jī)圖形與圖像的區(qū)別與聯(lián)系

李桂春

摘要： 計(jì)算機(jī)中的圖形與圖像有著很大區(qū)別又有密不可分的內(nèi)在聯(lián)系。由于計(jì)算機(jī)圖形和圖像技術(shù)的處理在我國(guó)的興起和發(fā)展比較晚，我們對(duì)圖形和圖像的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因此，研究計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理方式，認(rèn)識(shí)圖形和圖像之間的區(qū)別和聯(lián)系，普及計(jì)算機(jī)圖形與圖像知識(shí)非常必要。本文針對(duì)計(jì)算機(jī)圖形和圖像的區(qū)別與聯(lián)系進(jìn)行了分析和探討，希望對(duì)加強(qiáng)我國(guó)計(jì)算機(jī)圖形與圖像技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用能夠有所幫助。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；圖形與圖像；區(qū)別與聯(lián)系；

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2016）04（b）-0000-00

隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平越來越高，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越迅猛，與此同時(shí)，科學(xué)技術(shù)也在不斷的飛速發(fā)展中，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的全面發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形和圖像已經(jīng)廣泛應(yīng)用到我們生活工作的每個(gè)角度，人們無時(shí)無刻不在接觸著各種各樣的圖形和圖像，但是，大部分用戶對(duì)圖形和圖像的概念還是非常模糊，也經(jīng)常把計(jì)算機(jī)圖形和圖像混為一談，這種認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤，不僅影響計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)的普及和發(fā)展，也阻礙圖形和圖像技術(shù)的推廣和應(yīng)用。所以，理解和掌握計(jì)算機(jī)圖形和圖像的內(nèi)在關(guān)系，對(duì)于計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都有著非常重要的意義。只有這樣，才能根據(jù)實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)圖形和圖像的合理運(yùn)用。

1計(jì)算機(jī)圖形與圖像的概念

1.1計(jì)算機(jī)圖形的概念

圖形是指由外部輪廓線條構(gòu)成的矢量圖，是用計(jì)算機(jī)技術(shù)繪制的直線、圓、矩形、曲線以及圖表等等。其基本單元是錨點(diǎn)和路徑，不論放大多少倍，圖形的邊緣都是平滑的，不會(huì)影響圖像的輸出質(zhì)量，對(duì)其任意縮放，效果一樣清晰。

1.2計(jì)算機(jī)圖像的概念

圖像又稱位圖。它是通過掃描儀和攝像機(jī)等輸入設(shè)備捕捉實(shí)際的畫面而形成的數(shù)字圖像。數(shù)字圖像是由像素點(diǎn)陣構(gòu)成的，如果將其放大到一定程度，就會(huì)出現(xiàn)馬賽克效果，每個(gè)小方格被稱為一個(gè)像素，也可稱為柵格。

2計(jì)算機(jī)圖形和圖像的區(qū)別

2.1數(shù)據(jù)來源的差異

計(jì)算機(jī)圖像信息一般情況下是來自客觀世界的，它通指的是對(duì)客觀世界的一種成像，比如說我們拿照相機(jī)拍出來的照片風(fēng)景，而計(jì)算機(jī)圖形則是通過計(jì)算機(jī)操作技術(shù)形成的一種形式，它是計(jì)算機(jī)通過對(duì)算法操作或者計(jì)算從而形成的。

2.2處理方式的差異

一般情況下，計(jì)算機(jī)圖形處理是對(duì)圖像處理的識(shí)別和彌補(bǔ)，圖形處理更多的是一種對(duì)幾何形式的處理，比如說對(duì)圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)、明暗處理以及陰影處理等等。而圖像復(fù)原、圖像分類、圖像融合、圖像超分辨率以及圖像模式的識(shí)別等等，都是對(duì)已有的數(shù)據(jù)信息的細(xì)化處理和研究。

2.3理論基礎(chǔ)的差異

除了數(shù)據(jù)來源和處理方式的差異，計(jì)算機(jī)圖形與圖像在理論基礎(chǔ)上也有很大的區(qū)別。計(jì)算機(jī)圖像處理相對(duì)于圖形處理是發(fā)展的比較早的一門學(xué)科，也稱數(shù)字圖像處理，它是將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理的的過程，它的理論基礎(chǔ)通常都是來自對(duì)信號(hào)的處理，像信號(hào)處理理論、模糊數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)等等。而對(duì)于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)來說，它更注重、傾向的是幾何的理論和知識(shí)，所以，計(jì)算機(jī)圖形的理論基礎(chǔ)一般主要來自透視變換、幾何計(jì)算、仿射以及分形理論等等。

2.4用途的差異

由于計(jì)算機(jī)圖形與圖像在理論上和處理方式上都存在很大的差異，所以決定了計(jì)算機(jī)圖形與圖像在用途上也存在很大的差異，計(jì)算機(jī)圖形的主要用途是非現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)，比如說我們?nèi)粘９ぷ髦械募w重構(gòu)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI計(jì)算機(jī)藝術(shù)等等。而計(jì)算機(jī)圖像則主要用于具體的實(shí)際工作中，比如醫(yī)院治療的醫(yī)學(xué)模式的識(shí)別：一般的CT技術(shù)，醫(yī)用顯微圖像的處理分析，X光肺部圖像增晰、超生波圖像處理、立體定向放射治療等；航空航天領(lǐng)域的航天數(shù)據(jù)分析：JPL對(duì)月球火星照片的處理、飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)，利用陸地衛(wèi)星所獲取的圖像進(jìn)行資源調(diào)查、災(zāi)害檢測(cè)、資源勘測(cè)、農(nóng)業(yè)規(guī)劃、城市規(guī)劃等；工業(yè)工程領(lǐng)域：自動(dòng)裝配線中檢測(cè)零件的質(zhì)量并對(duì)零件進(jìn)行分類、印刷電路板疵病檢查、彈性照片的應(yīng)力分析、流體力學(xué)圖片的阻力和升力分析、郵政信件的自動(dòng)分檢、在一些有毒放射性環(huán)境內(nèi)識(shí)別工件及物體的形狀和排列狀態(tài)、工業(yè)視覺等；在軍事和公安方面圖像處理和識(shí)別主要用于導(dǎo)彈精確制導(dǎo)、各種偵察照片的判讀、具有圖像傳輸存儲(chǔ)和顯示的軍事自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、飛機(jī)坦克和軍艦?zāi)M訓(xùn)練系統(tǒng)等，公安業(yè)務(wù)圖片的判讀分析、指紋識(shí)別、人臉鑒別、不完整圖片的復(fù)原以及交通監(jiān)控、事故分析，高速公路不停車自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中的車輛和車牌的自動(dòng)識(shí)別等；通信工程方面：分形編碼、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)編碼、小波變換圖像壓縮編碼等以及文化藝術(shù)方面的電視畫面數(shù)字編輯、動(dòng)畫的制作、電子圖像游戲、紡織工藝品設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)與制作、發(fā)型設(shè)計(jì)、文物資料照片的復(fù)制和修復(fù)、運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作數(shù)據(jù)的分析處理等等，這些應(yīng)用通常是現(xiàn)實(shí)生活中存在的并且需要非常嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的分析和處理結(jié)果。

3計(jì)算機(jī)圖形和圖像的聯(lián)系

計(jì)算機(jī)圖形與圖像雖然有很大的區(qū)別，但是他們之間也存在一定的聯(lián)系，在特定條件下也可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，一種轉(zhuǎn)化是對(duì)象和輸入、輸出設(shè)備之間的硬轉(zhuǎn)化，另外一種是對(duì)象文件格式之間的軟轉(zhuǎn)化，下面本文對(duì)這兩種轉(zhuǎn)化進(jìn)行具體的分析。

3.1計(jì)算機(jī)圖形和圖像的軟轉(zhuǎn)化

計(jì)算機(jī)圖形和圖像的軟轉(zhuǎn)化是指通過改變圖形與圖像的文件格式，從而實(shí)現(xiàn)圖形和圖像的互相轉(zhuǎn)化。有很多用戶都認(rèn)為計(jì)算機(jī)圖形和圖像相互之間是可以隨便轉(zhuǎn)換的，實(shí)際上計(jì)算機(jī)圖形與圖像軟轉(zhuǎn)化的條件非常受限制，而且很多圖形和圖像之間的軟轉(zhuǎn)化是不可互逆的，用戶一定到注重這點(diǎn)，以免對(duì)圖形和圖像之間的軟轉(zhuǎn)化操作失誤，因?yàn)閳D形和圖像之間軟轉(zhuǎn)化的次數(shù)越多，計(jì)算機(jī)信息丟失的就可能越多。比如說在計(jì)算機(jī)默認(rèn)的情況下，我們用Coreldraw做的一個(gè)文件，文件格式表現(xiàn)為cdr，為矢量圖，表現(xiàn)為圖像信息，而當(dāng)我們保存這個(gè)文件時(shí)將文件格式選擇為jpg，bmp或者是其他的位圖格式時(shí)這個(gè)文件格式將表現(xiàn)為圖像信息。

3.2計(jì)算機(jī)圖形和圖像的硬轉(zhuǎn)化

計(jì)算機(jī)圖形和圖像的硬轉(zhuǎn)化是通過不同的硬件對(duì)圖形和圖像進(jìn)行輸入、輸出從而讓圖形和圖像之間進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化。通常情況下，同一種圖紙對(duì)象，是可以實(shí)現(xiàn)兩種行駛的轉(zhuǎn)化的，既可以被作為計(jì)算機(jī)圖形進(jìn)行處理，也可以被視為圖像進(jìn)行處理。在實(shí)際操作的過程中，我們可以根據(jù)被處理的對(duì)象的性質(zhì)以及其要達(dá)到的處理效果進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐袛啵茨姆N處理方式更適合，效果更好。比如說，我們經(jīng)常會(huì)操作的一個(gè)過程，我們可以將手繪制的圖紙作為處理對(duì)象，在沒有將其輸入到計(jì)算機(jī)中，它還不能被看作是圖形或者圖像，但是當(dāng)我們用掃描儀將這張手繪的圖紙輸入到photoshop中時(shí)，它顯示的是點(diǎn)位圖，這時(shí)圖紙就是圖像信息，而當(dāng)我們將其輸入到AutoCAD中時(shí)，它就顯示為矢量圖，從而也就成了圖片信息了。這就是計(jì)算機(jī)圖形與圖像具體的一個(gè)硬轉(zhuǎn)化過程。

4結(jié)束語

總之，準(zhǔn)確并且熟練的掌握計(jì)算機(jī)圖形與圖像處理方法，搞清計(jì)算機(jī)圖形與圖像區(qū)別與聯(lián)系對(duì)于我們研究和應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)都有著非常重要的促進(jìn)作用。本文從數(shù)據(jù)來源、處理方式、理論基礎(chǔ)以及用途等差異上來分析計(jì)算機(jī)圖形和圖像的區(qū)別，又從兩者的軟轉(zhuǎn)化和硬轉(zhuǎn)化兩個(gè)方面來分析他們的具體聯(lián)系。希望通過本文的介紹，能使人們了解計(jì)算機(jī)圖形和圖像不是一個(gè)概念，并能清楚他們之間的關(guān)系，從而根據(jù)自己的實(shí)際情況，對(duì)計(jì)算機(jī)圖形和圖像進(jìn)行有效合理的使用，更好的運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理技術(shù)。

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