計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)及應(yīng)用研究

王禹智

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)逐漸完善?；诖?，本文以計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的簡介為主要研究出發(fā)點(diǎn)，分析計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的功能，重點(diǎn)探討計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)的應(yīng)用，以期為相關(guān)研究人員提供一定的借鑒，從而更好的促進(jìn)計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的深化發(fā)展，為我國國民經(jīng)濟(jì)的又好又快前進(jìn)奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；圖形圖像處理；技術(shù)應(yīng)用

1.圖形與圖像的區(qū)別與聯(lián)系

圖形與圖像雖有著許多共性，但也有一定區(qū)別。圖形與圖像不論是數(shù)據(jù)來源，還是處理方法都存在差異。圖像數(shù)據(jù)來自客觀世界，而圖形數(shù)據(jù)來自主觀世界。圖像處理方法包括：圖像變換、圖像識(shí)別、幾何修正、圖像理解。圖形處理方法包括：紋理產(chǎn)生、明暗處理、幾何變換、曲線及曲面擬合等，并且圖形與圖像處理理論基礎(chǔ)也有不同。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論基礎(chǔ)是：計(jì)算幾何、分形、幾何、透視、變換等理論。而圖像處理理論是：模糊數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)字信號、模擬學(xué)等理論。但這二者問又有著必然聯(lián)系，所以很多時(shí)候圖形圖像技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，在具體應(yīng)用中通常會(huì)把圖形、圖像處理技術(shù)結(jié)合起立，從而達(dá)到處理的最佳效果和質(zhì)量。隨著圖形與圖像技術(shù)的發(fā)展，二者相互滲透、相互交叉，其界線越來越模糊，圖形圖像處理技術(shù)應(yīng)用前期備受矚目。在計(jì)算機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域中，圖形圖像處理技術(shù)一直是研究的重點(diǎn)。二十世紀(jì)六十年代，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)誕生，很多學(xué)者曾針對計(jì)算機(jī)圖形與圖像進(jìn)行研究。計(jì)算機(jī)圖形和圖形圖像技術(shù)的結(jié)合，已成為計(jì)算機(jī)現(xiàn)代化應(yīng)用的主要手段。大量計(jì)算機(jī)圖形圖像輔助制造軟件的出現(xiàn)不僅給人們工作帶來了便利，更推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程，為世界技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起做出了巨大貢獻(xiàn)。

2.計(jì)算機(jī)圖形圖像處理的相關(guān)技術(shù)

2.1圖像預(yù)處理

我們獲取圖像時(shí)，因相機(jī)設(shè)備及拍攝環(huán)境等因素，導(dǎo)致原始圖像有很多雜質(zhì)。人們使用軟件采集圖片后，對圖像的信息進(jìn)行分離，提取有效信息，對圖像進(jìn)行前期調(diào)整，這就是圖像預(yù)處理的過程。圖像預(yù)處理技術(shù)主要包括圖像的灰度化、平滑處理及銳化等方面。圖像灰度化要處理的問題是將彩色圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像。圖像平滑處理可以消除圖像傳輸及數(shù)字轉(zhuǎn)換中的噪聲，保留圖像的輪廓邊緣，體現(xiàn)圖像的細(xì)節(jié)信息。圖像的銳化過程與平滑處理相反，增強(qiáng)圖像輪廓邊緣，突出圖像的特征信息。

2.2圖像增強(qiáng)技術(shù)

圖像信息的形式存在差異，有些圖像信息是符號，有些圖像信息是片段。因此，我們需要通過圖像的增強(qiáng)技術(shù)，修止圖像，提煉有效信息，提高圖像的視覺效果，適應(yīng)用戶的各類需求。圖像增強(qiáng)技術(shù)需要依據(jù)人眼的視覺特性，運(yùn)用圖像的空域增強(qiáng)與頻域增強(qiáng)，降低圖像的噪聲、有效地處理圖像整體和局部的對比度，提高圖像的清晰度，增強(qiáng)圖像分辨率，提升圖像的質(zhì)量。

2.3圖像壓縮技術(shù)

圖像壓縮技術(shù)是圖像從變化域中保留圖像的重要特征，通過變換域映射到像素域來還原圖像。圖像壓縮技術(shù)需要協(xié)調(diào)圖像真實(shí)感與存儲(chǔ)容量二者之間的關(guān)系，壓縮過度容易導(dǎo)致圖像失真合理的圖像壓縮技術(shù)，即能降低傳輸成木又能保證圖像視覺質(zhì)量。目前，常用的圖像壓縮技術(shù)有JPEG壓縮技術(shù)、分型圖像壓縮、小波變化圖像壓縮技術(shù)等等。

3.計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的功能

3.1加工功能

計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)具有加工功能，能夠?qū)D形圖像進(jìn)行二次修改和多次調(diào)整。就計(jì)算機(jī)圖形圖像處理的整體情況來說，需要通過計(jì)算機(jī)、工作站連個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)運(yùn)作來實(shí)現(xiàn)圖形圖像處理水平的提升但是值得說明的是，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)中的這兩個(gè)部分雖然同屬于一個(gè)運(yùn)行框架中，可是在參數(shù)數(shù)量、計(jì)算手段方而仍舊有所差異。

3.2造型功能

計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)具有造型功能，可以對產(chǎn)品的曲面或者曲線進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。從造型方面這一單一層面來說，3DS這一軟件技術(shù)并不具有優(yōu)質(zhì)的曲線曲面造型功能。

3.3仿真功能

計(jì)算機(jī)圖形圖像處理具有仿真功能，能夠?qū)κ挛镞M(jìn)行真實(shí)模擬，給人一種真實(shí)自然的感覺，更加具有真實(shí)性內(nèi)涵。從實(shí)際應(yīng)用效果來說，TDI的應(yīng)用效果更優(yōu)于3DS，其中主要是因?yàn)門DI中的AMAP融入了植物分解研究技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)可以更為精準(zhǔn)、全面、具體的展現(xiàn)給相關(guān)人員而3DS所生成的圖像自然感、真實(shí)感則相對較差因此，TDI技術(shù)的應(yīng)用更為寬泛。

4.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)都是高新技術(shù)融合的產(chǎn)物，以數(shù)字技術(shù)與計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備為依托，以圖形處理系統(tǒng)為核心，以圖形圖像處理軟件為主導(dǎo)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其功能和性能越來越強(qiáng)大，對人類社會(huì)的影響作用越來越突出。小到日常辦公，大到工業(yè)生產(chǎn)、建筑設(shè)計(jì)都對計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用。

4.1工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)最早就是應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，且在工業(yè)中的應(yīng)用也最活躍、最廣泛。例如，汽車、飛機(jī)，機(jī)械、船舶外觀的設(shè)計(jì)，部件的設(shè)計(jì)，電路的設(shè)計(jì)等等.傳統(tǒng)人工設(shè)計(jì)模式中一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜部件往往很難表達(dá)，且設(shè)計(jì)效果受到局限，易發(fā)生設(shè)計(jì)漏洞，容易導(dǎo)致質(zhì)量缺陷。而計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，則可通過建立虛擬模型的方式來完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)效果更直觀，且方便修改，錯(cuò)誤率更低，設(shè)計(jì)效率更高。

4.2影視制作方而的應(yīng)用

隨養(yǎng)三維圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，影視制作的特效震撼了人們的視覺感官。在3D電影中，常常出現(xiàn)飛出來的物體，例如：一顆子彈、一個(gè)卡通動(dòng)物等等，使觀眾躲避子彈或者伸手去接觸卡通動(dòng)物，三維圖形圖像處理技術(shù)通過立體物品的視覺沖擊，增加影片與觀眾的互動(dòng)，提高觀眾的參與度，提升觀眾觀看影片的熱情。

5.結(jié)語

計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)一步一步地融入人們的生活和學(xué)習(xí)中，給我們帶來各領(lǐng)域的視覺沖擊，為我們的生活增添了豐富的色彩。我們不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，繼續(xù)研究新技術(shù)，提高計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)應(yīng)用的深度，提高人們的生活和學(xué)習(xí)質(zhì)量。

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