計算機(jī)圖像處理技術(shù)中的分辨率問題研究

邵燕　陳守森　許強(qiáng)　賈春樸

摘要：信息化時代內(nèi)，計算機(jī)被融入多領(lǐng)域，正在日益普及。計算機(jī)在日常運(yùn)用中，不可缺失圖像處理。例如醫(yī)學(xué)診斷、軍事以及工控、自動分檢或者識別物體，這些都融匯了圖像處理。處理圖像過程中，應(yīng)能確保最合適的分辨率，這樣處理得出的圖像才會是清晰的，可以用來識別。從現(xiàn)今階段來看，模糊信息處理日益被推廣采納，成為了處理圖像時的主導(dǎo)方式。圖像分辨率涉及多樣的要素，應(yīng)當(dāng)綜合予以衡量。對于此，解析了處理圖像時的分辨率問題。結(jié)合圖像處理的真實(shí)狀態(tài)，從根本上提升分辨率。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)；圖像處理技術(shù)；分辨率問題

中圖分類號：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)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(lǐng)域內(nèi)的圖像。精確處理圖像，關(guān)系到設(shè)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(chǎn)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(jī)處理得出的圖像。圖像是否精確，密切關(guān)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(nèi)獲取完整且精準(zhǔn)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(shù)

計算機(jī)協(xié)助的圖像處理采納了如下技術(shù)思路：針對于選定的圖像，借助微機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)。具體在采樣后，可得二維性的數(shù)字?jǐn)?shù)組并且構(gòu)建像素。采樣可得二維的整數(shù)數(shù)組，由此產(chǎn)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(fù)原以及強(qiáng)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(shí)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(fù)原或增強(qiáng)。這樣做，是為從根本上改進(jìn)圖片，提升影像的質(zhì)量。復(fù)原及增強(qiáng)可選的方式包含了去模糊性、去除噪聲、強(qiáng)化對比度、減低幾何性的畸變。復(fù)原圖像則先要設(shè)定噪聲模型，估測并推斷得出原先的圖像。增強(qiáng)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(chǔ)上，再去強(qiáng)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(qiáng)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(lǐng)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(rèn)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(nèi)，計算機(jī)輔助下的多樣技術(shù)都獲得了進(jìn)步，尤其圖像處理。在微機(jī)協(xié)助下，人們即可更便捷且精確地處理影像，進(jìn)而獲取更精準(zhǔn)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(chǎn)中、科研等領(lǐng)域中，都需接觸各類的影像。新階段內(nèi)，圖像拓展了含義，包含遙感影像、醫(yī)學(xué)拍攝的光片、清晰度更高的照片等。認(rèn)知客觀世界，不可缺失這些圖片。計算機(jī)擁有更大容量及更高的實(shí)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(jìn)了畫面的總體質(zhì)量。由此可見，現(xiàn)今的圖像處理可以憑借于小型微機(jī)，提升處理的實(shí)效。

信息化時代內(nèi)，圖像處理日益融匯于多行業(yè)。例如醫(yī)學(xué)影像，可用來分辨出機(jī)體內(nèi)的斷層；技術(shù)性的圖像，可用來調(diào)控并且監(jiān)管生產(chǎn)。面對于復(fù)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(jī)予以實(shí)現(xiàn)。最近幾年，計算機(jī)配備的軟硬件都正在改進(jìn)，推進(jìn)了全方位的圖像處理手段更新。在廣闊領(lǐng)域內(nèi)，都用到新階段的圖像處理。計算機(jī)輔助的新式圖像處理擁有了小型化，也加入了更優(yōu)的實(shí)時性及遠(yuǎn)程性。

3 設(shè)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(zhì)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(shè)置并匹配分辨率。具體而言，設(shè)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(dāng)?shù)挠跋駫呙杪?。初期在?gòu)建圖像時，若設(shè)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(dú)提升像素并非必然可獲得更為清晰的影像。導(dǎo)入掃描的過程中，針對特定圖像還需設(shè)定匹配性的分辨率，這種分辨率被看成掃描階段內(nèi)的分辨率。若分辨率設(shè)置得很高，掃描可得優(yōu)質(zhì)影像。然而，這種設(shè)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(shè)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(shè)置方式

設(shè)置分辨率時，要把它限定于最佳范圍內(nèi)，不可超越范圍。條件準(zhǔn)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(nèi)。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(yīng)著的處理實(shí)效也會變得更優(yōu)。同時，插值算法也密切關(guān)系到圖像處理。插值算法可用來具體放大圖像，進(jìn)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，可發(fā)布至網(wǎng)頁。具體顯示時，應(yīng)能維持恒定的圖像規(guī)格尺寸。通常來看，可設(shè)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(chǔ)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(shè)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(yīng)當(dāng)是可以匹配的，這種匹配是指圖像本身及打印機(jī)二者的分辨率。打印機(jī)產(chǎn)生了某種輸出，這種狀態(tài)下即可算出最精準(zhǔn)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(shè)備及圖像本身并不需要設(shè)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(zhì)的。某些作品設(shè)定為較高分辨率，針對于這類作品先要妥善予以保存。預(yù)留必備的備份，依照打印機(jī)來選取分辨率。

圖像分辨率可設(shè)置為雙倍的打印機(jī)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?yàn)?，打印出來的影像并不需要添加繁雜的細(xì)節(jié)，這些細(xì)節(jié)也會拖延更長的打印時間。打印機(jī)設(shè)有自身的分辨率，單位為各英寸內(nèi)的圖像點(diǎn)數(shù)。具體打印過程中，若沒能明確某一個打印機(jī)的精確線頻率，那么還可大體予以匹配。同時，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選適合的紙張用來打印。因?yàn)樵诓煌馁|(zhì)上，打印得出的分辨率其實(shí)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(shè)置組合性的不同超分辨率。重構(gòu)超分辨率的微機(jī)圖像，借助于信號處理來轉(zhuǎn)變原先較低的分辨率，變?yōu)楦叻直媛?。這種技術(shù)目前正被廣泛選用，用于打印圖像、構(gòu)建視頻監(jiān)控、解析刑偵案件、構(gòu)建衛(wèi)星成像或醫(yī)學(xué)影像等。超分辨率關(guān)系著各類處理，例如根本性的圖像處理、微機(jī)輔助的視覺性處理[4]。重構(gòu)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(zhì)量。需要提取獨(dú)特的圖像特征，優(yōu)化得到最佳的某類算法。

超分辨率的構(gòu)建中，重要步驟應(yīng)為處理頻域。唯有經(jīng)過頻域處理，才能構(gòu)建精準(zhǔn)的超分辨率。在頻域范圍內(nèi)，可以用來卷積圖像、旋轉(zhuǎn)或平移圖像。經(jīng)過全面處理，即可轉(zhuǎn)變成更易辨認(rèn)的計算方式。分辨率領(lǐng)域內(nèi)，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(gòu)建線性的頻域關(guān)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(gòu)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(zhǔn)為給出來的平面圖像。經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后，再設(shè)置對應(yīng)性的圖像約束。從本質(zhì)來看，這種重構(gòu)圖像即為整合性的插值，可用于各階段內(nèi)的圖像生成或處理。

5 結(jié)語

圖像處理源自新階段內(nèi)的微機(jī)技術(shù)，經(jīng)過處理以后，應(yīng)能獲取最佳的圖像效果。通常來看，這類處理技術(shù)要符合設(shè)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(fù)雜要素，要全方位衡量并且判斷，這種基礎(chǔ)上得出精準(zhǔn)的結(jié)論。從目前狀態(tài)看，圖像處理的相關(guān)性技術(shù)仍沒能達(dá)到完善，有待持久的改進(jìn)。未來的實(shí)踐中，還需繼續(xù)摸索，歸納圖像處理的經(jīng)驗(yàn)，服務(wù)于各領(lǐng)域內(nèi)的計算機(jī)處理。

參考文獻(xiàn)：

[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(xué)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(xué)工程學(xué)雜志，2012（05）：998-1002.

[3] 吳學(xué)明，李燦平.邊緣檢測算法在不同分辨率圖像中的性能研究[J].計算機(jī)測量與控制，2012（02）：166-169.

[4] 史正林，徐潤澤，陸璐.小議計算機(jī)圖像處理技術(shù)及其分辨率的選取[J].民營科技，2011（02）：49.