圖像處理中的模糊算法及實(shí)現

　　摘要：圖像處理技術(shù)是用計算機對圖像進(jìn)行分析，以達到所需結果的技術(shù)，又稱(chēng)影像處理。圖像處理一般指數字圖像處理,數字圖像是指用數字攝像機、掃描儀等設備經(jīng)過(guò)采樣和數字化得到的一個(gè)大的二維數組，該數組的元素稱(chēng)為像素，其值為一整數，稱(chēng)為灰度值。而目前，我國圖像處理水平遠遠落后于世界先進(jìn)水平，技術(shù)的發(fā)展需求迫在眉睫�；�于以上原因，本文研究了以模糊信息處理技術(shù)為基礎的圖像處理算法及其實(shí)現,用一個(gè)簡(jiǎn)單的程序實(shí)踐圖像處理算法。
　　關(guān)鍵詞：圖像處理；模糊技術(shù)；模糊算法；面向對象；類(lèi)庫函數　　
　　信息是自然界物質(zhì)運動(dòng)總體的一個(gè)重要方面，人們認識世界和改造世界就是要獲得各種各樣的信息。圖像信息是人類(lèi)獲得外界信息的主要來(lái)源，因為大約有70%的信息是通過(guò)人眼獲得的，而人眼獲得的都是圖像信息。在近代科學(xué)研究、軍事技術(shù)、工農業(yè)生產(chǎn)、醫學(xué)、氣象及天文學(xué)等領(lǐng)域中，人們越來(lái)越多地利用圖像信息來(lái)認識和判斷事物，解決實(shí)際問(wèn)題。例如:由于空間技術(shù)的發(fā)展，人造衛星拍攝了大量的地面和空間的照片，人們可以利用照片獲得地球資源、全球氣象和污染情況等;在醫學(xué)上，醫生可以通過(guò)X射線(xiàn)層析照像，觀(guān)察到人體各部位的斷層圖像;在工廠(chǎng)，技術(shù)人員可以利用電視圖像管理生產(chǎn)，由此可見(jiàn)圖像信息的重要性。獲得圖像信息非常重要，但目的不僅僅是為了獲得圖像，而更重要的是將圖像信息進(jìn)行處理，在大量復雜的圖像中找出我們所需要的信息。因此圖像信息處理在某種意義上講，比獲得圖像更為重要，尤其是在當今科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，對圖像信息處理提出了更高的要求，以便更加快速、準確、可靠地獲得有用信息。
　　一、圖像是指景物在某種成像介質(zhì)上再現的視覺(jué)信息
　　圖像是具有特定信息的某種集合體，本質(zhì)上可認為圖像是數據的集合。為了研究和分析圖像，需對圖像進(jìn)行必要的處理，常用的圖像處理方法可分為下列幾種:
　�。ㄒ唬╇妼W(xué)模擬處理把光強度信號轉換成電信號，然后用電子學(xué)的方法，對信號進(jìn)行加、減、乘、除、進(jìn)行濃度分割、反差放大、彩色合成、光譜對比等。電視視頻信號中常用它。近期發(fā)展較快的CCD模擬處理方法，是根據CCD的特性，有三種處理功能;①模擬延遲，改變時(shí)鐘脈沖頻率就能實(shí)現模擬;②多路調制把并列輸入的信號轉換成串行的時(shí)序信號，或者建立它的反變換，可實(shí)現數據信息的重新排列:③它能作各響應的濾波器，而濾波器就是一個(gè)信號處理裝置。CCD模數處理在設備、成本方面都有很大的優(yōu)越性，在濾波技術(shù)方面較計算機更易于實(shí)現。
　�。ǘ�）光學(xué)一計算機混合處理混合處理一是先用光學(xué)辦法對圖像作預處理，再用數字方法做精處理。因而兼備了二者的優(yōu)點(diǎn)，在某些場(chǎng)合得到應用。
　　二、圖像處理技術(shù)基礎
　�。ㄒ唬﹫D像處理技術(shù)。
　　圖像處理技術(shù)是用計算機對圖像進(jìn)行分析，以達到所需結果的技術(shù)，又稱(chēng)影像處理。圖像處理一般指數字圖像處理,數字圖像是指用數字攝像機、掃描儀等設備經(jīng)過(guò)采樣和數字化得到的一個(gè)大的二維數組，該數組的元素稱(chēng)為像素，其值為一整數，稱(chēng)為灰度值。圖像處理技術(shù)的主要內容包括圖像壓縮，增強和復原，匹配、描述和識別3個(gè)部分。
　　圖像壓縮，由數字化得到的一幅圖像的數據量十分巨大，一幅典型的數字圖像通常由500×500或1000×1000個(gè)像素組成。如果是動(dòng)態(tài)圖像，是其數據量更大。因此圖像壓縮對于圖像的存儲和傳輸都十分必要[2]。

　　有兩類(lèi)壓縮算法，即不失真的方法和近似的方法。最常用的不失真壓縮取空間或時(shí)間上相鄰像素值的差，再進(jìn)行編碼。游程碼就是這類(lèi)壓縮碼的例子。近似壓縮算法大都采用圖像交換的途徑，例如對圖像進(jìn)行快速傅里葉變換或離散的余弦變換。著(zhù)名的、已作為圖像壓縮國際標準的JPEG和MPEG均屬于近似壓縮算法。前者用于靜態(tài)圖像，后者用于動(dòng)態(tài)圖像。它們已由芯片實(shí)現。
　　圖像增強和復原,圖像增強的目標是改進(jìn)圖片的質(zhì)量，例如增加對比度，去掉模糊和噪聲，修正幾何畸變等；圖像復原是在假定已知模糊或噪聲的模型時(shí)，試圖估計原圖像的一種技術(shù)。圖像增強按所用方法可分成頻率域法和空間域法。前者把圖像看成一種二維信號，對其進(jìn)行基于二維傅里葉變換的信號增強。采用低通濾波（即只讓低頻信號通過(guò)）法，可去掉圖中的噪聲；采用高通濾波法，則可增強邊緣等高頻信號，使模糊的圖片變得清晰。具有代表性的空間域算法有局部求平均值法和中值濾波（取局部鄰域中的中間像素值）法等，它們可用于去除或減弱噪聲。
　�。ǘ�）圖像處理的應用。
　　在社會(huì )生產(chǎn)和科研活動(dòng)中,人們要頻繁的接觸到圖像,例如照片、圖畫(huà)、書(shū)報、醫學(xué)x光片和衛星遙感圖像等。圖像是人們認識客觀(guān)世界的重要知識來(lái)源。隨著(zhù)計算機的高速化和大容量化，圖像信息的處理已成為可能口另外，由于攝像設備的小型化和高精度化，圖像的畫(huà)質(zhì)有了顯著(zhù)改善。隨著(zhù)這些技術(shù)的進(jìn)步，圖像處理在工作站及個(gè)人計算機的小型機上已可以實(shí)現。數字圖像出來(lái)主要采用計算機來(lái)實(shí)現，隨著(zhù)計算機軟硬件技術(shù)的突飛猛進(jìn)，以及圖像處理的長(cháng)足發(fā)展，使得數字圖像處理技術(shù)無(wú)論在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、軍事國防及現代管理決策部門(mén)等各行各業(yè)都得到越來(lái)越多的應用，其應用場(chǎng)合廣闊、內容眾多、形式新穎、門(mén)類(lèi)齊全，可以說(shuō)是方興未艾，正向著(zhù)實(shí)時(shí)化、大型化、小型化、遠程化等多方面迅猛發(fā)展。
　　三、結論
　　總而言之，圖像是指景物在某種成像介質(zhì)上再現的視覺(jué)信息。圖像是具有特定信息的某種集合體，本質(zhì)上可認為圖像是數據的集合。為了研究和分析圖像，需對圖像進(jìn)行必要的處理。
　　圖像處理是一項具有挑戰性的課題，具有重要的理論意義和實(shí)際應用價(jià)值。本文在分析了圖像處理技術(shù)的基礎上，有利用模糊設計算法的思想，詳細闡述了圖像處理中的模糊算法以及其實(shí)現，應用實(shí)例來(lái)講述一種較為簡(jiǎn)單的處理圖像的方法，系統地分析了圖像處理的基本知識，基本上掌握了在科學(xué)研究中獲取知識的方法與途徑。但是，也必須清楚地知道的是，我們對于圖像處理的技術(shù)還處于很初級的水平，還有很多很多我們尚未解決的科研技術(shù)問(wèn)題等待著(zhù)我們去攻克，對于圖像處理技術(shù)的研究工作任重而道遠�！　�
　　參考文獻：
　　[1]陳天華.《數字圖像處理》，清華大學(xué)出版社，2007年6月。
　　[2]王洪等.《圖形圖像處理》課程項目驅動(dòng)教學(xué)研究[J].承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報，2008

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