計算機圖像修復技術論文

　　計算機圖像修復技術論文【1】

　　摘 要：隨著科學技術的不斷發展，當今的時代已經是一個網絡的時代，而這一時代最為基本的工具就是計算機，計算機的使用已經遍及了人們的學習和生活當中，成為人們日常生活中所不可或缺的用品。

　　計算機也成為圖像存儲的主要工具，給圖像的保存帶來了極大的方便，但是，存儲在計算機中的圖像可能會因為各種各樣的因素而遭受損壞，所以，圖像的修復技術就顯得尤為重要了。

　　本文首先對計算機修復這一較為抽象的概念進行了簡單的描述，在此基礎上，分析介紹了目前較為廣泛使用的計算機圖像修復技術。

　　關鍵詞：計算機圖像;修復技術;問題描述;技術介紹

　　計算機存儲的信息在各種因素的作用下可能會被破壞，一旦信息缺失，將會造成圖像的無法解讀，圖像的修復技術的研究可以將原本被破壞的圖像恢復到其最初的面貌，能夠將空白的信息給找回，從而恢復圖像的完整面貌。

　　這一技術在電影的特技和文物的保護上能夠起到舉足輕重的作用，因此，這是當今的一個研究熱點，圖像的產生也就意味著圖像修補技術的必要性，而該技術將會不斷發展。

　　1 計算機圖像修復的描述

　　對于計算機的圖像修復技術，如果從數學的角度進行分析，那么可以較為簡單地用區域的概念來闡述，在某一個區域內，某部分的信息是殘缺的，而其它的信息則是已知的，要根據現有的已知信息將殘缺部分的信息找回，從而使其恢復到原先的狀態或者是接近原先的圖像。

　　但是，如果想要將圖像修復到和殘缺之前一模一樣，就需要足夠并且準確的信息量，然而，實際中所殘缺的各種圖像，有些的殘缺程度往往非常嚴重，所以，很難保證所被修復的圖像和原先的圖像時沒有任何差別的，按照目前的修復技術，所能夠保證的只是最大程度地將其修復到和原圖像接近。

　　因此，在這種現狀下，研究者提出了各種假設，針對圖像修復這一問題，還需要不斷地研究和探索，不斷地提高圖像修補技術的功能，從而在圖像缺失嚴重的情況下，也能夠較為準確地恢復圖像的缺失和損壞部分。

　　2 計算機圖像修復技術介紹

　　2.1 O live ira技術

　　在該技術的使用下，計算機在處理損壞的圖像時，并不能夠非常準確地恢復原本的圖像，因為殘缺的圖像所缺失的部分可能程度較大，而且它可能和任意空間出現斷絕，因此在采樣技術的作用下，它是將斷裂缺失的部分自動修復，缺乏一定的精準性，只能夠最大程度地和原圖像接近。

　　為了使得被修復的圖像的精確度得到提高，應該將要處理的圖像盡可能地縮小其區域范圍，圖像的區域范圍越小，那么修復的結構就越為科學合理而且更加精確。

　　在圖像的區域縮小之后，通過采用接近的模型，在以往經驗的總結的基礎上，對殘缺的圖像進行定位，從而找出缺失的信息。

　　這種圖像修復技術的使用前提是，人們的視覺是存在一定的誤差的，不能夠通過肉眼觀察出極為細小的差別，正是這一前提的存在，所以允許被修復的圖像的模糊區域存在。

　　該算法下的被修復的圖像雖然比較粗糙，不能保證較高的精確度，但是它有一個很大的優點，就是簡單迅速，在時間上比較緊迫，并且需要修復的圖像不需要太高的精確度時，這種算法是較為有利的。

　　2.2 基于徑向基函數的圖像修復技術

　　這種圖像修復技術建立在三維曲面的重建問題上，在曲面重建中，徑向的基函數具有足夠的優勢，而這一優勢可以應用在圖像修復中，并且取得了較好的效果。

　　在徑向基函數的原理下，該算法在計算過程中，對各分散的點進行采樣，在采集到一定的點數之后，構建出連續函數，只要對構建出的函數進行再次的采樣工作，就可以將破損的區域找出并恢復。

　　計算機的圖像修復就是基于這一原理上進行的，這種算法處理的圖像，具備一定的科學合理性，并不是胡亂將缺失的信息補全，而是通過對所要修復的圖像，根據已有的信息進行樣點的采集，以這些樣點為基礎，構建連續函數，從而補全圖像。

　　該計算方法的優點在于，它能夠突出該信息的典型特點，從而構建出較為合理和準確的圖像，它不僅僅計算速度快捷靈敏，而且對于缺失區域較大的圖像的修復也能取得較好的效果，和第一種方法計算方法相比，明顯具備更大的優勢，對于殘缺的圖像，具備穩定的修復功能。

　　2.3 基于紋理合成的圖像修補技術

　　基于約束和紋理合成的圖像修補技術，這種算法極大地限制了錯誤率，提高了修復速度和精確性，并且分割的效果比較好，而且處理的破損區域更大。

　　該技術的應用有其針對的范圍，在圖像給定的條件下，通過算法是使用，對其設立對應的約束條件。

　　在這一基礎上，需要圖像的樣本紋理才能夠完成，所采集的樣本信息比較繁多，所以要對其進行篩選，在篩選完之后，將選出的信息綜合處理，在圖像的合理分割的算法上，對原先的圖像進行處理，這一處理過程中，必須保持圖像的平滑性，否則，就會無法完好地恢復圖像。

　　在該種修補技術下，經過一系列的處理過程，所得到的圖像時較為令人滿意的，除了圖像的準確度和精確度得到了保證外，其圖像的修補速度也是非常迅速的，在較為緊急的情況下，也能夠將圖像修補到所要求的程度。

　　這種算的前提是要選定一個采樣的區域，而這一區域的選擇是科學合理的，選擇好區域之后，自然能夠縮小圖像修補的范圍，將錯誤率在一定程度上控制到最低。

　　在紋理的采樣之后，則是對圖像的分割處理，在這種技術下，能夠最大程度地保持圖像原先的平滑性，不會給人過于突兀的視覺感官效果，使得人們在視覺上能夠更好地接受，并且還極大提高了圖像的連續平滑性，圖像的匹配性也能夠達到修補的要求。

　　2.4 其它圖像修復技術

　　除了上述兩種修復技術以處，還有一些其它圖像修復方法被提出并使用，例如，整體變分方法在擴散過程中考慮了輪廓的幾何信息，可以處理較大的區域但邊界處往往很模糊。

　　非線性擴散圖像修補算法能夠達到非常好的修補效果，而且該算法的收斂速度是其它算法所不能夠媲美的，因此，其應用也是較為泛的。

　　近年來，由霍星等人提出的基于連分式的圖像修復方法，在用于數字圖像的修復方面也是十分有效的，該算法因為數學公式的引用的特殊性，使其對數字方面的圖像修復有著重要的作用，并且也取得了較為不錯的結果。

　　偏微分方程的方法可以針對用戶需指定需要修復的區域進行修復，該算法用保證邊緣處的邊界連續，但是，該方法有一個明顯的缺點，及時其計算的穩定性不強，這樣就無法很好地保證圖像的修復質量。

　　圖像修補技術人員在偏微分方程的方法下，需要指等待被修復的圖像區域，并將圖像分為典型的3個獨立的通道，繼而，算法將每個通道需要修補的區域邊界的等值線沿著中間部分擴散。

　　3 結束語

　　圖像的意味著圖像修補技術的出現，圖像修補技術的起步較晚，但是發展極為迅速，隨著科技的發達，計算機在圖像修補中得到了廣泛的應用。

　　圖像修補技術的應用給一些電影視頻的制作等工作帶來了極大地方便，在該技術下，有殘缺的圖像能夠自動找回所丟失或者損壞的信息，從而保證圖像的完整性，有利于對相關圖像的研究工作，由此可見，其重要性以及實用性是不言而喻的。

　　目前該技術雖然取得了較大的突破，但是依然存在一些不足之處，因此還需要不斷地研究和創新，爭取更大的進步。

　　參考文獻：

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　　計算機圖像處理技術【2】

　　摘 要：隨著科學技術的快速發展，計算機的應用已經滲透到各行各業，計算機的更新換代逐步加快，在各個領域中的作用無法替代。

　　其中，計算機對圖像信息或者數據信息的處理技術應用十分廣泛，這一技術統稱為計算機圖像處理技術。

　　在工程技術、工業、機電行業、廣告傳媒領域以及農業領域均有廣泛應用，利用該技術對數據圖像進行分析處理。

　　本文主要介紹了計算機圖像處理常用的方法、技術以及在不同領域內的應用，最終對該技術的發展前景進行闡述。

　　關鍵詞：計算機 圖像處理技術 發展前景

　　引言

　　伴隨著計算機技術的迅速發展，計算機在人們日常生活工作中的地位和作用日益凸顯，成為不可替代的必需工具，帶給人們極大的便利，應用于各個領域。

　　計算機的應用能夠幫助人們將復雜的工作通過簡單的操作處理，高標準的完成，這是信息時代發展的必然趨勢。

　　傳統的圖像處理技術使用起來比較復雜，而計算機圖像處理技術的問世將圖像處理這一復雜的工作簡單化，計算機圖像處理技術在對圖像進行處理時能后將具體處理的過程顯示出來，便于操作者觀看，并且能夠在同一時間內將批量的圖像一次性進行處理，完成相關的程序，是圖像處理工作更加簡單易行。

　　實際工作中，科學運用計算機圖像處理技術能夠提高圖像處理工作效率，加快工作進度。

　　一、計算機圖像處理常見的方法

　　圖像處理的目的是為了更好的、更為全面的研究分析圖像，要想達到這一目的，必須先對圖像處理的具體步驟進行深入分析研究，計算機圖像處理選用的方法比較多，但是更為常見和用途廣泛的還是計算機混合光學處理技術和電學模擬處理技術等。

　　1.計算機混合光學處理技術

　　計算機混合光學處理技術顧名思義是利用光學的方式對圖像進行處理的技術，再用數字技術對圖像進行精確處理，這種計算機圖像處理技術涵蓋了圖像的預處理和精確處理，兩種處理模式能夠將圖像處理的更加合理，在一些特殊的情況下適合使用。

　　2.電學模式處理技術

　　電學模式處理技術就是將光強度信號轉為電強度信號，再用電子學對信號進行綜合性的處理，其中包括反差方法、濃度分割、光譜對比、色彩合成等具體操作。

　　這種圖像處理方法最常見的用處就是在電影電視中。

　　隨著該項技術的日趨成熟和逐步改進，根據電學模擬方法的基本特征和規律，可以細分為一下幾種功能：一種是通過建立反變化將信息數據進行重組，組成新的排列形式;一種是改變時鐘脈沖的變化規律，并通過模擬的方式實現;一種是將各種響應不同的處理模式看作為過濾器，完成信號的處理。

　　電學模擬處理方法其運行的設備以及成本的投入相對較低，具有較明顯的優勢，能夠使計算機圖像處理技術在較短的時間內完成圖像的過濾處理。

　　二、計算機圖像處理的相關技術

　　按照通用的叫法，計算機圖像處理技術又稱為影像處理技術，通過計算機中的特定程序來分析研究圖像，使其達到預設的效果。

　　實際運用中，也可以將計算機圖像處理技術成為計算機圖像數字處理技術，就是借助于數字攝像機、掃描儀等計算機配套設備，通過數字化方法，獲取必要的二維數組。

　　計算機圖像處理技術包含許多方面，例如掃描、匹配、圖像復原、具體圖像的識別、圖像壓縮等方面。

　　1.圖像識別、掃描及匹配功能

　　計算機圖像處理最重要的目的是為了能夠順利的識別、掃描、匹配圖像，進而獲取圖像或者構成圖像的特殊符號以及包含特定意義的數據，而不僅僅局限于具有隨機分布特征的計算機文件，這種方法日常生活中會經常遇到，例如指紋識別、人臉識別等關于識別模式的方式。

　　2.圖像復原及增強功能

　　圖像復原及增強功能主要目的是提升圖像的整體質量，實現這一效果的第一步便是通過處理技術將圖像進行增強處理，其中包括圖像對比度的增加、圖像外形的改變、圖像變化程度的高低等等，圖像增強處理選擇的方法通常有兩種，一種是頻率域法，另一種是空間域法。

　　可以選擇低通濾波處理技術消除圖像中的噪點，而選擇高通濾波可以增加圖像的高頻信號，經過上述方式處理后，圖像將變得更為清晰。

　　3.圖像數字化功能

　　要想獲得數目較大的數據圖像，首先考慮的便是圖像數字化功能，此功能的主要形式為高寬像素構成圖像數據，如果圖像的數據為動態模式，則獲得的數目將會更大。

　　因此，在實際運用中，人們將數據較大的圖像通過壓縮的方式進行傳輸或者存儲，便利日常的使用。

　　圖像壓縮處理技術通常選擇的方法是不失真或者近似的方法，運用這些方式對圖像進行壓縮處理后圖像基本保持原來的效果，一般不失真的方法用于靜態圖像的壓縮，而近似的方法通常用于動態圖像的壓縮。

　　三、計算機圖像處理技術在不同領域的運用

　　1.應用于計算機動畫以及藝術的設計

　　我們日常所見的動畫或者藝術品，其設計和創作的過程中會經常使用計算機圖像處理技術，進而牽扯到計算機其他必要的軟件，例如3DMAX、三維造型動畫設計、二維平面設計等動畫制作軟件，隨著經濟的快速發展，社會的日益進步，類似上述的軟件的使用范圍將更為廣闊。

　　又比如在公益廣告、商業廣告的制作以及平面設計圖像中的特效文字的設計都會用到Photoshop軟件，不僅如此，PS還可以為宣傳設計海報、各類會展的門票以及各位報刊雜志的彩頁等，在越來越多的商業領域內，計算機圖像處理技術的處理效果得到了充分的運用和體現。

　　2.遙感圖像處理技術

　　現如今，高新科技的不斷誕生 ，計算機遙感技術也得到了巨大的提升，在社會各個行業的發展過程中計算機遙感技術的運用也十分廣泛，其中更多的用于圖像的處理和設計，遙感處理技術的應用離不開計算機圖像處理技術，計算機圖像處理技術在其中發揮的主要作用是顯示遙感技術應用的程度和自動化處理的全過程，在今后的發展中必然會成為主要的圖像信息獲取并迅速合成圖像的處理技術。

　　遙感圖像處理技術主要處理的對象為數字圖像，并且以此為技術推動其他功能的完善和發展。

　　3.計算機的制造以及輔助設計

　　計算機制造和輔助設計技術是一項綜合性的技術，不是指計算機制造技術，而是指制造業與計算機之間進行技術融合后形成的技術，這項技術的使用范圍較廣、學科交叉較為復雜、知識更為密集，在我國一些科技含量較高的制造業中，計算機制造以及輔助設計技術的使用價值非常高，起到關鍵性的作用，這也是體現國家科技水平和現代化工業發展水平的重要標志之一。

　　不僅如此，計算機圖像處理技術在建筑工程設計、室內設計、汽車等交通工具的外形設計、網絡分析等多方面也有十分廣泛的應用，效果十分顯著。

　　四、計算機圖像處理技術的發展前景

　　隨著信息社會的逐步發展，計算機圖像處理技術也日趨成熟，當前計算機圖像處理技術在世界各國的發展日漸成熟。

　　但是，隨著社會的進步各領域對計算機圖像處理技術的要求也越來越高，為了適應社會的發展，滿足各領域對計算機圖像處理技術的需求，計算機圖像處理技術的專業研究人員需要再接再厲，不斷探索新的技術，逐步推動計算機圖像處理技術使用范圍的擴大和功能多樣性發展。

　　隨著計算機其他軟件的日趨成熟，計算機圖像處理技術的配置可靠性和優越性更加堅固，可以進行綜合信息的多角度、多方面、多目標、多方向、多渠道的處理，在計算機圖像處理技術迅速發展的過程中，不僅需要技術人員加大技術軟件的開發，還需要日常生活需要的圖像處理軟件，從而保證在不同的領域和范圍內都能進行圖像處理。

　　為了使人們在今后的生活工作方面有豐富多彩的環境，圖像處理技術人員要深入研究，研發更加全面的圖像處理軟件，滿足不同層次群眾的需要。

　　綜上所述，隨著信息時代的快速發展，各行業發展過程中技術含量的逐步提升，計算機圖像處理技術的應用范圍將更加寬廣，因此加強計算機圖像處理技術的科技研究，對于整個社會的發展進步極為有利。

　　參考文獻

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