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1、中国浅谈计算机图像处理技术摘要：介绍了数字图像处理技术的背景和意义,从几个方面说明了图像处理的过程和技巧，并分析了在大学《计算机图像处理》课程中,传统教学法的不足和实例教学法的特点,介绍了实例教学法具体实施过程中的几个要点。随着科学技术的不断发展、计算机更新速度的加快、人们思想文化素质的提高,人们对图像的要求也越来越高。因此,如何把原始图像与计算机结合起来,从而创作出许多更加完美的图像,满足人们的需求,已成为人们新的需求。计算机图像处理是指利用计算机对图像进行一系列加工,以便获得人们所需要的效果。现在计算机图像处理已成为现代社会图像制
2、作与处理的主要形式,甚至逐渐取代传统手工绘图方式,在平面设计、贴图文件、网页背景图像制作等领域发挥着越来越不可替代的作用。1数字图像处理研究方向目前数字图像处理研究有以下几方面:一是图像数字化,即将一幅光学图像表示成一组数字,使图像既不失真又便于计算机分析处理;二是图像的编码,即简化图像的表示,压缩表示图像的数据,以便于存储和传输;第三,图像的增强,即加强图像的有用信息,削弱干扰和噪声;第四,图像的恢复,即把退化、模糊了的图像复原;第五,图像的重建,即由二维图像重建三维图像;第六,图像的分析。2图像数字化图像是人类获取和交换信息的主要
3、来源,人类感知外界信息80%以上是通过视觉得到的。因此,图像处理的应用领域必然涉及人类生活和工作的方方面面。图像处理或图像分析方法的应用越来越广泛,其主要理论基础是形态数学、立体学、集合论等。图像处理虽然也可以用光学方法或模拟技术来实现,但目前主要是利用计算机来实现,称为数字图像处理。因此,图像处理一般是指数字图像处理。图像数字化是计算机图像处理之前的基本步骤,目的是把真实的图像转变成计算机能够接受的存储格式。数字化过程分为采样与量化处理两个步骤。采样的实质就是要用多少点来描述一张图像,比如一幅640×480的图像,就表示这幅图像是由
4、307200个点所组成。可见,想要得到更加清晰的图像质量,就需要使用更多的点来表示图像,也就是使这幅图像具有较高的分辨率。但相对需要付出更大的存储空间。采样的结果就是通常所说的图像分辨率。量化是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点,这个数值范围包括了图像上所能使用的颜色总数。例如,以4b存储一个点,就表示图像只能有16种颜色。数值范围越大,表示图像可以拥有更多的颜色,自然可以产生更为细致的图像效果。但是,也同样必须占用更大的存储空间。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数。两者的基本问题都是视觉效果与存储空间的取舍问题。在采
5、样与量化处理后,才能产生一张数字化的图像,再运用计算机图像处理软件的各种技巧,对图像进行修饰或者转换,方能进一步达到所希望的图像效果。3图像处理中的分辨率图像处理中常见的也是最重要的几种分辨率类型为:屏幕分辨率、位分辨率、设备分辨率、网屏分辨率以及图像分辨率等。3.1屏幕分辨率屏幕分辨率就是用户在屏幕上观察图像时所感受到的分辨率。一般屏幕分辨率是由计算机的显示卡所决定的。例如标准的VGA显示卡分辨率是640×480,即宽640点(像素),高480点(像素)。至于较高级的显示卡,通常可以支持800×600或是1024×768点以上。3.
6、2位分辨率(BitResolution)位分辨率又称位深,是用来衡量每个像素储存信息的位数。这种分辨率决定了每次在屏幕上可显示多少种颜色。一般常见的有8位、24位或32位颜色。3.3设备分辨率(DeviceResolution)设备分辨率又称输出分辨率,指的是各类输出设备每2.54cm(每英寸)上可产生的点数,如显示器、喷墨打印机、激光打印机、热式打印机、绘图仪分辨率。这种分辨率通过dpi(DotPerlnch)这个单位来衡量。一般来讲,PC显示器的设备分辨率在60dpi～120dpi之间,而打印机的设备分辨率则在180dpi～720
7、dpi之间,数值越高,效果越好。3.4图像分辨率(ImageResolution)图像分辨率指的是图像中储存的信息量,这种分辨率又有多种衡量法,典型的是以每2.54cm(每英寸)的像素数(ppi)来衡量。图像分辨率和图像尺寸一起决定文件的大小及输出质量。图像分辨率以比例关系影响着文件的大小。如果保持图像尺寸不变,将其图像分辨率提高一倍,则其文件大小增大为原来的4倍。例如原图像的文件大小为841kb,图像分辨率为72ppi,保持图像尺寸不变,用图像处理软件提高其图像分辨率到144ppi,这时文件大小变为3364kb。3.5网屏分辨率(S
8、creenResolution)网屏分辨率又称网屏频率,指的是打印灰度级图像或分色所用的网屏上每2.54cm(每英寸)的点数。这种分辨率通过每2.54cm(每英寸)的行数(epi)来标定。3.6打印机分辨率打印机分辨率又
